flask 源码梗概

flask 源码梗概

flask 中的线程主要基于LocalStack进行使用，在global中维护这个类的两个对象。

# context locals
_request_ctx_stack = LocalStack() # 请求上下文：主要有 request 和 session 两个对象
_app_ctx_stack = LocalStack() # 应用上下文 ：主要有 app 和 g 两个值。

额外补充：点击下图框选的图标，可以直接定位到源码所在的文件以及相关的文件路径。

flask 源码启动阶段

说明：启动阶段即为，flask 初始化创建网站开始，请求还未到来之时的阶段。

启动阶段的代码主要如下所示：

from flask import Flask
 
app = Flask(__name__) # 创建app 对象
 
    app.config.from_object("config.settings") # 加载配置文件
 
@app.route("/index") # 注册视图函数
def index():
    return "Hello World"
if __name__ == '__main__':
    app.run() #程序启动

程序启动的步骤主要是有werkzug部分执行app的__call__()方法，上述步骤在前面已经剖析过此处不在进行剖析。

• 实例化对象

  app = Flask(__name__) # 创建app 对象

  该步骤会去执行Flask的初始化函数__init__()方法。该方法的剖析如下

  class Flask(Scaffold):# 继承与内部实现的类
      config_class = Config
      secret_key = ConfigAttribute("SECRET_KEY")
      url_map_class = Map
      '''
      	存储了rule 对象
      '''
      url_rule_class = Rule
      '''
      	存储了 路由，以及相关的请求方式，
      	'/index',['GET','Post',],endpoint
      '''
      
      config_class = Config# 此处与配置文件有关
      default_config = ImmutableDict( # ImmutableDict是实现一个不可变的字典
          {
              "ENV": None,
              "DEBUG": None,
              "SECRET_KEY": None,
              "SESSION_COOKIE_NAME": "session",
              "PREFERRED_URL_SCHEME": "http",
              "JSONIFY_PRETTYPRINT_REGULAR": False,
              "JSONIFY_MIMETYPE": "application/json",
  			# 更多的默认配置...
          }
      )
   
      '''... 更多其他的静态变量,不在展示'''
      def __init__( 
          self,
          import_name: str,
          static_url_path: t.Optional[str] = None,
          static_folder: t.Optional[t.Union[str, os.PathLike]] = "static",
          static_host: t.Optional[str] = None,
          host_matching: bool = False,
          subdomain_matching: bool = False,
          template_folder: t.Optional[str] = "templates",
          instance_path: t.Optional[str] = None,
          instance_relative_config: bool = False,
          root_path: t.Optional[str] = None,
      ):
          # 实例属性
          self.instance_path = instance_path
          self.url_map = self.url_map_class() # 加(),此处实例化了一个 Map()对象，静态属性url_map_class = Map
          self.config = self.make_config(instance_relative_config)
          self.view_functions: t.Dict[str, t.Callable] = {} # view_functions 为一个字典
      	# ... 更多的实例化属性以及注释,此处不在展示。
          
          if self.has_static_folder:
              assert (
                  bool(static_host) == host_matching
              ), "Invalid static_host/host_matching combination"
              # Use a weakref to avoid creating a reference cycle between the app
              # and the view function (see #3761).
              self_ref = weakref.ref(self)
              self.add_url_rule(
                  # 此阶段的语句表示，即便是没有注册过任何视图函数以及路由,也会有相关的静态路由直接存储在对象中。
                  f"{self.static_url_path}/<path:filename>",
                  endpoint="static",
                  host=static_host,
                  view_func=lambda **kw: self_ref().send_static_file(**kw),
              )

• 加载配置文件

  app.config.from_object("config.settings") # 加载配置文件
  '''
  此步骤便于理解可以写为以下两步
  v = app.config
  v.from_object("config.settings")
  '''

  from_object()源码如下图

  def from_object(self, obj: t.Union[object, str]) -> None:
      if isinstance(obj, str): # 判断参数类型
          obj = import_string(obj)
      for key in dir(obj): # 循环对象中的所有键值对
          if key.isupper():# 检查对否都为大写字母
              self[key] = getattr(obj, key) # 通过反射的方式为(self)当前对象进行赋值

  当前self是谁的对象需要继续看是谁在调用它。

  # app.config 是因为实例属性中包含了相关的变量
  self.config = self.make_config(instance_relative_config) # 执行的是make_config方法

  make_config 的源码如下：

  def make_config(self, instance_relative: bool = False) -> Config: #此处表明返回的是一个Config对象
      root_path = self.root_path
      if instance_relative:
          root_path = self.instance_path 
      defaults = dict(self.default_config) #默认配置,导入的是Flask内部的默认配置
      defaults["ENV"] = get_env()
      defaults["DEBUG"] = get_debug_flag()
      return self.config_class(root_path, defaults) 

  由上述源码可知，当我们不去加载自己的配置文件的时候，Flask 会默认加载相关的配置。

  此处的返回值为config_class()，在flask源码中，静态变量有config_class = Config,表明该方法是该类的一个赋值，但是并未实例化，此处加上()，表示实例化该对象，相关的源码如下所示:

  class Config(dict):
  	# 执行初始胡方法
      def __init__(self, root_path: str, defaults: t.Optional[dict] = None) -> None:
          super().__init__(defaults or {}) # 执行父类的传参,默认配置,或者是一个空字典
          self.root_path = root_path # 将路径设置到相关的属性上

  由于该类继承的是空字典或者是flask内部的不可变字典ImmutableDict，所以回到本质上讲，配置文件的加载是将相关的配置，以键值的形式加载到对应的字典中，配置文件的对象是一个字典。

• 注册路由及视图函数

  # @app.route("/index",methods=['GET','POST'])
  @app.route("/index") # 注册视图函数
  def index():
      return "Hello World"

  上述可知Flask类继承与Scaffold类，而装饰器route则属于该父类多定义的方法

  class Scaffold:
      # 该方法符合装饰器的定义
      def route(self, rule: str, **options: t.Any) -> t.Callable[[F], F]:
          def decorator(f: F) -> F: # 定义函数
              endpoint = options.pop("endpoint", None) # 检查参数中是否存在路由的反向解释符。
              self.add_url_rule(rule, endpoint, f, **options) # 执行相关的路由添加函数。
              # !!! 特别注意此处执行的`add_url_rule`并不一定是父类中的该方法,flask中重写了该方法,此时的self，代指的是当前的 app 对象
              return f
   
          return decorator # 返回内部所执行的函数。

  add_url_rule相关源码如下

  补充：字典的pop()方法。

  pop() 方法从字典中删除指定的项目。被删除的项目的值是这个 pop() 方法的返回值，第二个参数可以设置默认返回值。请看下面的例子。

  dic = {1:"aa","methods":['GET','POST']}
  print(dic.pop("methods",None)) # ['GET', 'POST']
  print(dic) # {1: 'aa'}
  print(dic.pop("methodsasss",None)) # None

  flask 源码中的请求方法的限定正式基于此方法实现获取传入的值。

  @setupmethod
  def add_url_rule( 
      self,
      rule: str,# 路由字符串
      endpoint: t.Optional[str] = None,# '路由的名字'
      view_func: t.Optional[t.Callable] = None,# 视图函数
      provide_automatic_options: t.Optional[bool] = None,
      **options: t.Any,
   ) -> None:
      if endpoint is None:
          endpoint = _endpoint_from_view_func(view_func)  # endpoint 如果为空,则能与函数的名
      options["endpoint"] = endpoint # 将 endpoint 值写入到字典中去，
      # 通过此方法获取相应的 methods的列表值,没有传入则返回值为None
      methods = options.pop("methods", None) # 此处因为route装饰器可以传入参数 methods=['GET','POST']
   
      # if the methods are not given and the view_func object knows its
      # methods we can use that instead.  If neither exists, we go with
      # a tuple of only ``GET`` as default.
      if methods is None: # 使用反射,为view_func 设置相关的值，没有传入方法的时候,或者将methods使用GET 作为默认年至进行赋值给
          methods = getattr(view_func, "methods", None) or ("GET",)
          # view_func 为装饰器传入的函数,使用 getattr 获取相关的值
      if isinstance(methods, str): # 检查为字符串类型
          raise TypeError(
              "Allowed methods must be a list of strings, for"
              ' example: @app.route(..., methods=["POST"])'
          )
      methods = {item.upper() for item in methods} # 使用集合去重,并全部转换为大写字母。
   
      # Methods that should always be added
      required_methods = set(getattr(view_func, "required_methods", ()))# 获取被允许的的方法设置为集合,不存在则设置为空集合
   
      # starting with Flask 0.8 the view_func object can disable and
      # force-enable the automatic options handling.
      if provide_automatic_options is None: # 从试图函数中获取相关的值，不存在则赋值为空，
          provide_automatic_options = getattr(
              view_func, "provide_automatic_options", None
          )
  	# 是否禁用http,OPTIONS 自动响应的实现。
      if provide_automatic_options is None:
          if "OPTIONS" not in methods:
              provide_automatic_options = True
              required_methods.add("OPTIONS")
          else:
              provide_automatic_options = False
   
      # Add the required methods now.
      methods |= required_methods # 更新集合，添加所有其他元素，Python2.6 版本更新的语法。	
  	
      # url_rule_class这个变量在Flask的类属性中进行了声明，    url_rule_class = Rule
      rule = self.url_rule_class(rule, methods=methods,**options) # 将路由规则和请求方式传入,返回的是Rule对象
      # 此时rule对象中存储了路由和请求方式,如果存在endpoint，options中也一并写入了endpoint。Rule的参数会接收这些参数
     
      # 将自动响应的方式，赋值到rule对象中去。
      rule.provide_automatic_options = provide_automatic_options  # type: ignore
   
      self.url_map.add(rule) # 将rule对象添加到对应的map对象中，
      if view_func is not None: # 如果视图函数不为空
          old_func = self.view_functions.get(endpoint) # 字典中根据endpoint 获取相关的函数
          if old_func is not None and old_func != view_func: # endponit 重复，抛出相关的异常
              raise AssertionError(
                  "View function mapping is overwriting an existing"
                  f" endpoint function: {endpoint}"
              )
          self.view_functions[endpoint] = view_func # 将试图函数写入对应的字典中，使用endpoint作为字典的键

  相关联的源码

  def _endpoint_from_view_func(view_func: t.Callable) -> str:
      assert view_func is not None, "expected view func if endpoint is not provided."
      return view_func.__name__ # 返回函数的名称。

  总结：

  1.将url='/index' 和 methods= ['GET','Post'] 和 endpoint ='index'封装到Rule对象,注:endpoint 默认是函数名
   
  2.将Rule 对象添加到 url_map 中去
   
  3.把 endpoint 和函数的对应关系放到了 view_functions 字典中去。

• 目前总结

  # 源码中使用的主要属性为一下步骤。
  app.config
  app.url_map
  app.view_functions

• 运行

  app.run(),本步骤与上述的启动函数相同。