Python Flask上下文管理機制實例解析

前言

上下文這個概念多見于文章中，是一句話中的語境，也就是語言環境。一句莫名其妙的話出現會讓人不理解什么意思，如果有語言環境的說明，則會更好，這就是語境對語意的影響。

上下文是一種屬性的有序序列，為駐留在環境內的對象定義環境。在對象的激活過程中創建上下文，對象被配置為要求某些自動服務，如同步、事務、實時激活、安全性等等。

如在計算機中，相對于進程而言，上下文就是進程執行時的環境。具體來說就是各個變量和數據，包括所有的寄存器變量、進程打開的文件、內存信息等。可以理解上下文是環境的一個快照，是一個用來保存狀態的對象。在程序中我們所寫的函數大都不是單獨完整的，在使用一個函數完成自身功能的時候，很可能需要同其他的部分進行交互，需要其他外部環境變量的支持，上下文就是給外部環境的變量賦值，使函數能正確運行。

請求上下文

關于WSGI

WSGI(全稱Web Server Gateway Interface)，是為 Python 語言定義的Web服務器和Web應用程序之間的一種簡單而通用的接口，它封裝了接受HTTP請求、解析HTTP請求、發送HTTP，響應等等的這些底層的代碼和操作，使開發者可以高效的編寫Web應用。

Flask提供了兩種上下文，一種是應用上下文(Application Context)，一種是請求上下文(Request Context)。

• RequestContext 請求上下文
• Request 請求的對象，封裝了Http請求(environ)的內容
• Session 根據請求中的cookie，重新載入該訪問者相關的會話信息。
• AppContext 程序上下文
• g 處理請求時用作臨時存儲的對象。每次請求都會重設這個變量
• current_app 當前激活程序的程序實例

參見Flask上下文官方文檔 請求上下文 和 應用上下文.

　 1. application 指的就是當你調用app = Flask(__name__)創建的這個對象app；

　　2.request 指的是每次http請求發生時，WSGI server(比如gunicorn)調Flask.call()之后，在Flask對象內部創建的Request對象；

　　3.application 表示用于響應WSGI請求的應用本身，request 表示每次http請求;

　　4.application的生命周期大于request，一個application存活期間，可能發生多次http請求，所以，也就會有多個request

生命周期

• current_app的生命周期最長，只要當前程序實例還在運行，都不會失效。
• Request和g的生命周期為一次請求期間，當請求處理完成后，生命周期也就完結了
• Session就是傳統意義上的session了。只要它還未失效（用戶未關閉瀏覽器、沒有超過設定的失效時間），那么不同的請求會共用同樣的session。

Flask處理流程

local線程隔離對象

不用local對象的情況

from threading import Thread

request = '123'

class MyThread(Thread):
  def run(self):
    global request
    request = 'abc'
    print('子線程',request)  #子線程 abc

mythread = MyThread()
mythread.start()
mythread.join()

print('主線程',request)     #主線程 abc

如果用local對象，在每個線程中都是隔離的

from threading import Thread
from werkzeug.local import Local

locals = Local()
locals.request = '123'

class MyThread(Thread):
  def run(self):
    locals.request = 'abc'
    print('子線程',locals.request)  #子線程 abc

mythread = MyThread()
mythread.start()
mythread.join()

print('主線程',locals.request)     #主線程 123

app上下文和request上下文

應用上下文和請求上下文都是存放在一個‘LocalStack'的棧中，和應用app相關的操作就必須要用到應用上下文，比如通過current_app獲取當前的這個app的名字。和請求相關的操作就必須用到請求上下文，比如使用url_for反轉視圖函數。

在視圖函數中，不用擔心上下文的問題，因為視圖函數要執行，name肯定是通過訪問url的方式執行的，name這種情況下，Flask底層就已經自動的幫我們把請求上年文和應用上下文都推入到了相應的棧中。如果想要在視圖函數外面執行相關的操作，name就必須要手動推入相關的上下文手動推入請求上下文:推入請求上下文到棧中，會首先判斷有沒有應用上下文，如果沒有那么就會先推入應用上下文到棧中，然后再推入請求上下文到棧中。

app上下文

from flask import Flask,current_app

app = Flask(__name__)

#如果在視圖函數外部訪問，則必須手動推入一個app上下文到app上下文棧中
#第一種方法
# app_context = app.app_context()
# app_context.push()
# print(current_app.name)

#第二種方法
with app.app_context():
  print(current_app.name)   #context_demo

@app.route('/')
def index():
  # 在視圖函數內部可以直接訪問current_app.name
  print(current_app.name)  #context_demo
  return 'Hello World!'

if __name__ == '__main__':
  app.run(debug=True)

request請求上下文

from flask import Flask,current_app,url_for

app = Flask(__name__)

#應用上下文
#如果在視圖函數外部訪問，則必須手動推入一個app上下文到app上下文棧中
with app.app_context():
  print(current_app.name)   #context_demo

@app.route('/')
def index():
  # 在視圖函數內部可以直接訪問current_app.name
  print(current_app.name)  #context_demo
  return 'Hello World!'

@app.route('/list/')
def my_list():
  return 'my_list'

# 請求上下文
with app.test_request_context():
  # 手動推入一個請求上下文到請求上下文棧中
  # 如果當前應用上下文棧中沒有應用上下文
  # 那么會首先推入一個應用上下文到棧中
  print(url_for('my_list'))

if __name__ == '__main__':
  app.run(debug=True)

為什么上下文需要放在棧中？

1.應用上下文：

Flask底層是基于werkzeug，werkzeug是可以包含多個app的，所以這時候用一個棧來保存，如果你在使用app1，那么app1應該是要在棧的頂部，如果用完了app1那么app應該從棧中刪除，方便其他代碼使用下面的app。

2.應用上下文：

如果在寫測試代碼，或者離線腳本的時候，我們有時候可能需要創建多個請求上下文，這時候就需要存放到一個棧中了。使用哪個請求上下文的時候，就把對應的請求上下文放到棧的頂部，用完了就要把這個請求上下文從棧中移除掉。

線程隔離的g對象

g對象是在整個Flask應用運行期間都是可以使用的，并且它也是跟request一樣是線程隔離的。這個對象是專門用來存儲開發者自定義的一些數據，方便在整個Flask程序中都可以使用。一般使用就是，將一些經常會用到的數據綁定到上面，以后就直接從g上面取就可以了，而不是通過傳參的形式，這樣更加方便。

以上就是本文的全部內容，希望對大家的學習有所幫助，也希望大家多多支持億速云。