flask 是如何分发请求的？

这篇博客会涉及一些 WSGI 的知识，不了解的可以看这篇博客，简单了解一下。

Python 的 WSGI 简单入门

一、请求在 flask 中的处理过程

我们先来看一下 werkzeug.routing 包下 Map 和 Rule 方法的使用，这里给出一个官方的示例（我进行了一点修改并增加了简单的运行代码）：

from werkzeug.routing import Map, Rule, Subdomain, NotFound, RequestRedirecturl_map = Map([Rule('/', endpoint='blog/index'),Rule('/<int:year>', endpoint='blog/archive'),Rule('/<int:year>/<int:month>/', endpoint='blog/archive'),Rule('/<int:year>/<int:month>/<int:day>', endpoint='blog/archive'),Rule('/<int:year>/<int:month>/<int:day>/<slug>', endpoint='blog/show_post'),Rule('/about', endpoint='blog/about_me'),Rule('/feeds', endpoint='blog/feeds'),Rule('/feeds/<feed_name>.rss', endpoint='blog/show_feed')
])def application(environ, start_response):urls = url_map.bind_to_environ(environ)try:endpoint, args = urls.match()except HTTPException as e:return e(environ, start_response)start_response('200 OK', [('Content-Type', 'text/plain')])rsp = f'Rule points to {endpoint!r} with arguments {args!r}'return [rsp.encode('utf-8')] # 直接返回字符串会报错，这里进行一次转换# provide a basic wsgi for test！
if __name__ == '__main__':from wsgiref.simple_server import make_serverwith make_server('', 8000, application) as httpd:print("Listening on port 8000....")httpd.serve_forever()

flask 的底层也是依赖于 Map 和 Rule，所以我们使用 @route 或者 add_url_rule 最终的目的也是构建类似上面的 url_map 对象，只不过它更加易用。有趣的是，这里并没有 view_func 函数，所以我们是统一返回了 200 OK，不过 urls.match 的参数也表明了我们得到的是 endpoint，这是我们通过它来查找到对应 view_func 的关键信息。

要注意这里的 urls.match() 的返回值中这个 args 是指 url 中的定义的参数，下面是几个示例：

urls = m.bind("example.com", "/")
urls.match("/", "GET")
# ('index', {})
urls.match("/downloads/42")
# ('downloads/show', {'id': 42})

1.1 add_url_rule 方法 和 @route 装饰器

add_url_rule: Connects a URL rule. Works exactly like the :meth:route decorator. If a view_func is provided it will be registered with the endpoint.
连接 URL 规则。其工作原理与 route 装饰器完全相同。如果提供了 view_func 函数，它会被用 endpoint 来注册。

基础示例:

@app.route('/')
def index():pass

等价于以下：

def index():passapp.add_url_rule('/', 'index', index)

如果没有提供 view_func 函数，需要手动绑定 endpoint 和 view_func 函数。

app.view_function['index'] = index

在内部，route 方法会调用 add_url_rule 方法。

下面我们来看源码，这里我进行了删减，对于我认为不重要的部分去掉，我认为这样可以节约理解设计思路的脑力。

@setupmethod
def add_url_rule(self, rule, endpoint=None, view_func=None,provide_automatic_options=None, **options):# 这里上下省略部分代码，只保留我认为关键的代码if endpoint is None:endpoint = _endpoint_from_view_func(view_func)rule = self.url_rule_class(rule, methods=methods, **options)self.url_map.add(rule)if view_func is not None:old_func = self.view_functions.get(endpoint)if old_func is not None and old_func != view_func:raise AssertionError('View function mapping is overwriting an ''existing endpoint function: %s' % endpoint)self.view_functions[endpoint] = view_func

说明：首先如果 endpoint 为空，则会使用 view_func 函数的名字，接着使用 add_url_rule 函数的参数创建 Rule 对象，将其加入 self.url_map 中，这是一个 Map 对象。然后会将 endpoint 作为键， view_func 作为值，存入 self.view_functions 中，它是一个 dict 对象。

也就是说我们最终得到了下面两个对象，它们是 Flask 类的两个实例属性。还记得上面的 urls.match 方法吗？当我们获取到 endpoint 后，就可以它为键在 slef.view_functions 中去索引对应的 view_func 函数，然后用它来执行对应路由的请求。

class Flask(_PackageBoundObject):def __init__(self,import_name,static_url_path=None,static_folder='static',static_host=None,host_matching=False,subdomain_matching=False,template_folder='templates',instance_path=None,instance_relative_config=False,root_path=None):#: The :class:`~werkzeug.routing.Map` for this instance.self.url_map = Map()#: A dictionary of all view functions registered. The keys will #: be function names which are also used to generate URLs and #: the values are the function objects themselves.#: To register a view function, use the :meth:`route` decorator.self.view_functions = {}

route 只是一个方便的装饰器函数，本质上还是调用 add_url_rule 函数。

def route(self, rule, **options):"""A decorator that is used to register a view function for agiven URL rule.  This does the same thing as :meth:`add_url_rule`but is intended for decorator usage::@app.route('/')def index():return 'Hello World'"""def decorator(f):endpoint = options.pop('endpoint', None)self.add_url_rule(rule, endpoint, f, **options)return freturn decorator

2.1 Flask 中的请求处理过程

我们创建的 Flask 的实例，最终也是类似于上面的 application 被 wsgi 服务调用，只是更加复杂一些，下面就来看看简化的流程：

class Flask(_PackageBoundObject):def __call__(self, environ, start_response):"""The WSGI server calls the Flask application object as theWSGI application. This calls :meth:`wsgi_app` which can bewrapped to applying middleware."""return self.wsgi_app(environ, start_response)def wsgi_app(self, environ, start_response):"""The actual WSGI application. This is not implemented in:meth:`__call__` so that middlewares can be applied withoutlosing a reference to the app object. Instead of doing this::app = MyMiddleware(app)It's a better idea to do this instead::app.wsgi_app = MyMiddleware(app.wsgi_app)Then you still have the original application object around andcan continue to call methods on it."""ctx = self.request_context(environ)              # 创建请求上下文error = Nonetry:try:ctx.push()                               # 推入请求上下文response = self.full_dispatch_request()  # 分派请求except Exception as e:error = eresponse = self.handle_exception(e)except:error = sys.exc_info()[1]raisereturn response(environ, start_response)     # 响应客户端finally:if self.should_ignore_error(error):error = Nonectx.auto_pop(error)                          # 弹出，防止积压，造成资源泄漏def full_dispatch_request(self):"""Dispatches the request and on top of that performs requestpre and postprocessing as well as HTTP exception catching anderror handling... versionadded:: 0.7"""self.try_trigger_before_first_request_functions()try:request_started.send(self)rv = self.preprocess_request()      if rv is None:rv = self.dispatch_request()   # 这里前后增加了一些资源处理操作，except Exception as e:                 # 不过不是我们关注的重点，只看rv = self.handle_user_exception(e) # 这一行业务相关的即可return self.finalize_request(rv)def dispatch_request(self):"""Does the request dispatching.  Matches the URL and returns thereturn value of the view or error handler.  This does not have tobe a response object.  In order to convert the return value to aproper response object, call :func:`make_response`."""req = _request_ctx_stack.top.request        # 获取当前请求的信息if req.routing_exception is not None:self.raise_routing_exception(req)rule = req.url_rule                         # 获取到 url 对象# if we provide automatic options for this URL and the# request came with the OPTIONS method, reply automaticallyif getattr(rule, 'provide_automatic_options', False) \and req.method == 'OPTIONS':return self.make_default_options_response()             # 从 view_function 中找到endpoint对应的# otherwise dispatch to the handler for that endpoint       # view_func 函数，通过视图参数调用它并返回结果，return self.view_functions[rule.endpoint](**req.view_args)  # 注意这里返回的并非响应对象。def finalize_request(self, rv, from_error_handler=False):"""Given the return value from a view function this finalizesthe request by converting it into a response and invoking thepostprocessing functions.  This is invoked for both normalrequest dispatching as well as error handlers.Because this means that it might be called as a result of afailure a special safe mode is available which can be enabledwith the `from_error_handler` flag.  If enabled, failures inresponse processing will be logged and otherwise ignored.:internal:"""response = self.make_response(rv)                   # 视图函数的返回结果被传入了这里，并转化成响应对象try:                                                # 关于这个 response 对象，这里就不往下继续了，下面response = self.process_response(response)      # 已经很抽象了，我觉得了解到这里即可。request_finished.send(self, response=response)except Exception:if not from_error_handler:raiseself.logger.exception('Request finalizing failed with an ''error while handling an error')return response

总结：flask 实例通过请求的 URL 来查找对应的 endpoint，再通过它来查找到对应的视图函数 view_func，然后传入视图函数的参数进行请求处理。在调用视图函数之前，它已经把请求上下文推入了，所以我们在视图函数中可以自由的使用它们，这就是 flask 处理一个请求的大致过程。

关于请求上下文中的全局变量，也就是 request 这些的使用，可以阅读这篇博客：

对 flask 框架中的全局变量 request 探究

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