（二十）Flask之上下文管理第一篇（粗糙缕一遍源码）

news2024/10/2 16:17:29

每篇前言：

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引子：

当一个客户端，比如浏览器，向 Flask 服务发起 HTTP 请求，它首先会被 Web 服务器（如 gunicorn 或 uWSGI）接收。这个 Web 服务器的任务不仅仅是接收请求，它还作为 Flask 应用程序与外部环境之间的桥梁。

为了使 Web 服务器和 Python Web 应用程序能够“对话”，我们需要一个规范或者说是一个协议。这就是 WSGI，即 Web Server Gateway Interface。Flask 利用 Werkzeug 这一 WSGI 工具库来满足这个规范的需求。

现在，当一个 HTTP 请求达到 Web 服务器，Werkzeug 会介入并起到关键作用。它的职责是从原始 HTTP 请求中提取出有意义的数据，并将其转化为 Flask 可以轻松操作的格式。这意味着，原始的请求数据如：

GET /index.html HTTP/1.1
Host: www.example.com

会被 Werkzeug 解析，并且转化为 Flask 可以直接使用的请求对象，比如 flask.request。这样，开发者可以轻松地访问请求的各个部分，例如 headers、query parameters、body 等，无需深入了解底层的 HTTP 协议。

简而言之，通过 WSGI 和 Werkzeug 的配合，当 HTTP 请求达到 Flask 应用时，我们可以直观、高效地处理它，使开发变得更为简洁。

看源码捋一下一个完整请求在Flask里整个生命周期都干了啥？

前面讲过请求一旦到来，就会执行app.__call__方法：

from flask import Flask

app = Flask(__name__)


@app.route('/')
def hello_world():
    return 'hello world'


if __name__ == '__main__':
    app.__call__
    app.run()

进入__call__方法：

【需要注意的是：参数environ 已经是一个经过 WSGI 服务器处理后的字典，它包含了所有与 HTTP 请求相关的信息。即当一个 HTTP 请求到达 WSGI 服务器时，服务器会解析这个请求，并将相关的信息转化为 environ 字典中的一系列键值对！】

（拓展：start_response 是 WSGI 规范中定义的一个回调函数，它的主要作用是设置响应的状态和 HTTP 头部。当你的应用程序决定如何响应请求时，它需要调用这个函数来开始发送响应）

在这里插入图片描述

继续进去：

在这里插入图片描述

上面选中那一句实现了三个功能：

将WSGI处理之后的请求数据environ又处理了一遍；
设置session为None；
实现路由匹配（根据url找到对应视图函数）。

下面扣源码来证实~

进去request_context：

在这里插入图片描述

继续进去：

下图第一个箭头所指位置就是功能一：将WSGI处理之后的请求数据environ又处理了一遍。主要任务就是将 WSGI 提供的 environ 字典转换为 Flask 可以更容易处理的请求对象（可以自己继续进源码去探究）
下图第二个箭头所指位置就是功能二：设置session为None。

在这里插入图片描述

而上图最后一个箭头所指位置就是功能三：实现路由匹配（后续深入讲解）~

回到wsgi_app函数，继续下一句：

在这里插入图片描述

进去：

在这里插入图片描述

其他部分先不管，直接看上图箭头所指位置，是不是很眼熟？

这部分就是Flask使用了自己实现的threading.local()对象！

进去_request_ctx_stack对象：

在这里插入图片描述

进去LocalStack()对象：

在这里插入图片描述

回退两层：

下图箭头所指就是给ctx里的session赋值：

下图倒数第三行调用了应用对象（通常是一个Flask应用实例）的open_session方法，并传入当前的请求对象self.request。这个方法的目标是从请求中提取会话数据（如果存在的话）并返回一个会话对象。
如果open_session没有返回一个有效的会话对象（例如，当前请求可能是一个全新的请求，没有任何之前的会话数据），那么self.session将为None。在这种情况下，代码会调用make_null_session方法来创建一个新的、空的会话对象。这确保了self.session始终有一个有效的会话对象，无论是从请求中提取的还是新创建的空会话。

在这里插入图片描述

回去继续往下扒：

下图箭头所指就是Flask用于处理一个请求并返回相应响应的核心逻辑：

当一个HTTP请求到达Flask应用时，它需要经过一系列的处理步骤，如：预处理（前置处理），路由匹配，视图函数处理，以及后处理（后置处理）等，然后最终得到一个HTTP响应（response）。full_dispatch_request方法封装了这整个流程。

在这里插入图片描述

进去：

简单讲一下这个函数各语句功能：
触发首次请求前的函数:
self.try_trigger_before_first_request_functions()
这一行尝试触发任何注册为“在第一个请求之前执行”的函数。这些函数只会在应用收到其第一个请求时执行一次，通常用于一些应用的初始化工作。
发送请求开始信号:
request_started.send(self)
这一行发送一个request_started信号。Flask使用信号来允许开发者在某些事件（如请求开始或结束）发生时执行自定义代码。
请求预处理:
rv = self.preprocess_request()
这一行调用preprocess_request方法来执行任何注册的请求预处理函数，例如before_request钩子。这些钩子可以用于各种目的，如用户身份验证、设置数据库连接等。
请求分发:
if rv is None:
    rv = self.dispatch_request()
如果预处理函数没有返回任何值（即返回None），则该代码调用dispatch_request方法。dispatch_request方法的职责是根据当前请求的URL找到对应的路由和视图函数，并执行它。
请求后处理:
return self.finalize_request(rv)
最后，无论请求处理过程中是否发生异常，finalize_request方法都会被调用。它负责执行任何注册的请求后处理函数（例如after_request钩子）并返回最终的HTTP响应。
综上所述，full_dispatch_request方法封装了Flask处理HTTP请求的整个流程，包括前后处理、路由分发、异常处理和最终响应的创建。

在这里插入图片描述

先进去preprocess_request()函数：

【可以看到确实在执行所有注册的请求预处理函数，例如before_request钩子】

在这里插入图片描述

回去一层，进去finalize_request()函数：

在这里插入图片描述

继续进去：

在这里插入图片描述

继续进去：

重要部分：

self.session_interface 是Flask应用中用于处理会话的接口。is_null_session方法检查给定的会话（在这里是ctx.session）是否是一个空会话。如果不是一个空会话（也就是说，会话中包含了一些数据），那么条件判断为真。
当条件判断为真时，save_session方法将当前的会话数据（ctx.session）保存到响应中（response）。这通常涉及将会话数据加密并设置为一个Cookie，然后将该Cookie附加到HTTP响应中。这样，当浏览器接收到这个响应时，它会保存这个Cookie，并在后续的请求中将其发送回服务器。这使得服务器能够识别并“记住”用户之间的连续请求。

在这里插入图片描述