Flask源码解析:Flask应用执行流程及原理

WSGI

WSGI：全称是Web Server Gateway Interface，WSGI不是服务器，python模块，框架，API或者任何软件，只是一种规范，描述服务器端如何与web应用程序通信的规范。

Web应用程序的本质就是:

浏览器向服务器发送请求

服务器接受客户端请求，并解析

服务器端把HTML作为响应体发送给浏览器

浏览器拿取响应体渲染网页

在客户端和服务器端WSGI负责协议的转化，WSGI将web组件分为三部分:Web服务器、Web中间件、Web应用程序，当服务器接受到HTTP请求时，会按照WSGI协议解析成Request对象并调用WSGI Application，最后将响应返回给浏览器。

Werkzeug

Werkzeug是Python的WSGI规范的实用函数库。Flask使用的底层WSGI库就是Werkzeug。



WSGI 中有一个非常重要的概念：每个 Python web 应用都是一个可调用（callable）的对象。在 Flask 中，这个对象就是

app = Flask(__name__)

创建出来的

app，就是图中绿色部分。

要运行Web应用，必须依赖于Web Server，比如我们常见的Apache、Nginx、Lighttpd以及我们Flask使用的Werkzug位于黄色部分。

WSGI规定了server和app之间如何进行通信，它规定了app(environ, start_response)接口，environ是环境设置的字典，包含了请求的所有信息，start_response是WSGI处理完毕后调用的函数。

源码位置:werkzeug.serving:WSGIRequestHandler中execute()。

HelloWorld启动流程

from flask import Flask

app = Flask(__name__)

@app.route("/")
def index():
return "Hello World"

if __name__ == "__main__":
app.run()

应用启动的代码: app.run()

def run(self, host=None, port=None, debug=None,
load_dotenv=True, **options):

"""
... 部分代码省略
"""
_host = '127.0.0.1'
_port = 5000
server_name = self.config.get('SERVER_NAME')
sn_host, sn_port = None, None

if server_name:
sn_host, _, sn_port = server_name.partition(':')

host = host or sn_host or _host
port = int(port or sn_port or _port)

from werkzeug.serving import run_simple

try:
# 导入werkzeug.serving的run_simple(),传入接受到的参数
# 注意：第三个参数是self: 就是我们创建的Flask app
run_simple(host, port, self, **options)
finally:
self._got_first_request = False

run_simple(host, port, self, **options)

监听指定的IP和端口，当接受到请求时，WSGI会解析，然后调用app去执行请求处理的逻辑。对应的逻辑在werkzeug.serving:WSGIRequestHandler的execute()中：

def execute(app):
# 调用代码获取结果
application_iter = app(environ, start_response)
try:
for data in application_iter:
write(data)
if not headers_sent:
write(b'')
finally:
if hasattr(application_iter, 'close'):
application_iter.close()
application_iter = None

可以看到application_iter = app(environ, start_response)，调用app执行获取响应结果。

要调用app实例，那么会调用其__call__()方法。flask.app:Flask：

def __call__(self, environ, start_response):
"""The WSGI server calls the Flask application object as the
WSGI application. This calls :meth:`wsgi_app` which can be
wrapped to applying middleware."""
return self.wsgi_app(environ, start_response)

def wsgi_app(self, environ, start_response):

# 下篇博客讲 Flask上下文会解释，先忽略
ctx = self.request_context(environ)
error = None
try:
try:
ctx.push()

# 正确的请求路径，会通过路由分发到响应的视图处理函数
response = self.full_dispatch_request()
except Exception as e:
error = e
response = self.handle_exception(e)
except:
error = sys.exc_info()[1]
raise
return response(environ, start_response)
finally:
if self.should_ignore_error(error):
error = None

# 不管处理是否发生异常，都需要把栈中的请求 pop 出来
ctx.auto_pop(error)

上面代码业务逻辑就是通过路由配置，找到具体处理业务的视图函数。full_dispatch_request()相关代码:

def full_dispatch_request(self):
"""
分派请求并在此之上执行请求处理
"""
self.try_trigger_before_first_request_functions()
try:
request_started.send(self)
rv = self.preprocess_request()
if rv is None:
rv = self.dispatch_request()
except Exception as e:
rv = self.handle_user_exception(e)
return self.finalize_request(rv)

在这段中核心就是 self.dispatch_request() ：

def dispatch_request(self):

req = _request_ctx_stack.top.request
if req.routing_exception is not None:
self.raise_routing_exception(req)
rule = req.url_rule

if getattr(rule, 'provide_automatic_options', False) \
and req.method == 'OPTIONS':
return self.make_default_options_response()
# otherwise dispatch to the handler for that endpoint
return self.view_functions[rule.endpoint](**req.view_args)

self.dispatch_request()

返回的是处理函数的返回结果（比如Hello World 例子中返回的字符串），

finalize_request

会把它转换成

Response

对象。

在

dispatch_request

之前我们看到

preprocess_request

，之后看到

finalize_request

，它们里面包括了请求处理之前和处理之后的很多 hooks：

before_first_request

、

before_request、

after_request 、

teardown_request