Django是如何工作的?
概念
以线上版本中Django和Nginx、uwsgi搭配,这里首先要了解uWSGI、uwsgi、WSGI分别代表着什么,其中uWSGI实现了uwsgi、WSGI、HTTP协议的Web服务器,WSGI是通信协议,而uwsgi则是线路协议。
流程
当用户启动Nginx以后,Nginx会直接处理静态资源请求,动态资源请求则转发给uWSGI服务器。
调用get_wsgi_application创建WSGIHandler对象
Web应用启动以后,在settings.py
中会调用该字段项WSGI_APPLICATION
,这个字段项指向的是项目的wsgi.py
文件,在这个文件中,调用了get_wsgi_application()
创建了application,如下:
import osfrom django.core.wsgi import get_wsgi_applicationos.environ.setdefault("DJANGO_SETTINGS_MODULE", "Sparrow.settings")application = get_wsgi_application()
接下来再看get_wsgi_application
的具体实现:
import djangofrom django.core.handlers.wsgi import WSGIHandlerdef get_wsgi_application(): """ The public interface to Django's WSGI support. Should return a WSGI callable. Allows us to avoid making django.core.handlers.WSGIHandler public API, in case the internal WSGI implementation changes or moves in the future. """ django.setup(set_prefix=False) return WSGIHandler()
里面调用了setup
函数完成了一下动作:
- 初始化app配置和加载app模块;
- 加载model模块;
- 运行app配置的开始函数;
同时返回了WSGIHandler
对象,这个对象继承自BaseHandler
对象,在WSGIHandler初始化的时候还调用了BaseHandler对象的load_middleware()
方法来加载中间件,也就是在settings.py中的MIDDLEWARE
包含的所有中间件;注意,这里只有在初始化的时候调用,也就是只会加载一次即可。
加载中间件
在BaseHandler
中,分别用多个数组保存对应的中间件的回调函数,分别是:
- _request_middleware
- _view_middleware
- _template_response_middleware
- _response_middleware
- _exception_middleware
在加载的时候,则会根据给定的类创建对应的中间件,判断中间件是否有对应的函数,有则将该函数加入到对应的数组中,如下:
def load_middleware(self): """ Populate middleware lists from settings.MIDDLEWARE (or the deprecated MIDDLEWARE_CLASSES). Must be called after the environment is fixed (see __call__ in subclasses). """ self._request_middleware = [] # 处理请求 self._view_middleware = [] # 处理视图 self._template_response_middleware = [] # 处理响应的模版内容 self._response_middleware = [] # 处理响应 self._exception_middleware = [] # 处理错误 # 处理废弃版本 if settings.MIDDLEWARE is None: warnings.warn( "Old-style middleware using settings.MIDDLEWARE_CLASSES is " "deprecated. Update your middleware and use settings.MIDDLEWARE " "instead.", RemovedInDjango20Warning ) handler = convert_exception_to_response(self._legacy_get_response) for middleware_path in settings.MIDDLEWARE_CLASSES: mw_class = import_string(middleware_path) try: mw_instance = mw_class() except MiddlewareNotUsed as exc: if settings.DEBUG: if six.text_type(exc): logger.debug('MiddlewareNotUsed(%r): %s', middleware_path, exc) else: logger.debug('MiddlewareNotUsed: %r', middleware_path) continue if hasattr(mw_instance, 'process_request'): self._request_middleware.append(mw_instance.process_request) if hasattr(mw_instance, 'process_view'): self._view_middleware.append(mw_instance.process_view) if hasattr(mw_instance, 'process_template_response'): self._template_response_middleware.insert(0, mw_instance.process_template_response) if hasattr(mw_instance, 'process_response'): self._response_middleware.insert(0, mw_instance.process_response) if hasattr(mw_instance, 'process_exception'): self._exception_middleware.insert(0, mw_instance.process_exception) else: # 处理新版本 handler = convert_exception_to_response(self._get_response) for middleware_path in reversed(settings.MIDDLEWARE): middleware = import_string(middleware_path) try: mw_instance = middleware(handler) except MiddlewareNotUsed as exc: if settings.DEBUG: if six.text_type(exc): logger.debug('MiddlewareNotUsed(%r): %s', middleware_path, exc) else: logger.debug('MiddlewareNotUsed: %r', middleware_path) continue if mw_instance is None: raise ImproperlyConfigured( 'Middleware factory %s returned None.' % middleware_path ) # 注意,加入的是对象的函数 if hasattr(mw_instance, 'process_view'): self._view_middleware.insert(0, mw_instance.process_view) if hasattr(mw_instance, 'process_template_response'): self._template_response_middleware.append(mw_instance.process_template_response) if hasattr(mw_instance, 'process_exception'): self._exception_middleware.append(mw_instance.process_exception) handler = convert_exception_to_response(mw_instance) # We only assign to this when initialization is complete as it is used # as a flag for initialization being complete. self._middleware_chain = handler
构造WSGIRequest对象
在WSGIHander
初始化完成之后,然后它给调度程序发送一个信号request_started
,并且将environ
作为参数一块传递过去;同时还构造WSGIRequest
请求对象,因为其继承的是HttpRequest
,所以里面封装了HTTP协议的内容,比如meta、cookie、content_type等等;如下:
request_class = WSGIRequestrequest = self.request_class(environ)
处理response_middleware
接下来根据前面构造好的request作为参数通过get_response
方法,在这个方法中会遍历_response_middleware
数组中的每个方法并且获取到相应的响应信息,在这里对这些响应信息进行封装,设置一些cookie、headers等等;如下:
def __call__(self, environ, start_response): set_script_prefix(get_script_name(environ)) signals.request_started.send(sender=self.__class__, environ=environ) # 表明开始请求 request = self.request_class(environ) response = self.get_response(request) # 获取响应 response._handler_class = self.__class__ status = '%d %s' % (response.status_code, response.reason_phrase) response_headers = [(str(k), str(v)) for k, v in response.items()] for c in response.cookies.values(): response_headers.append((str('Set-Cookie'), str(c.output(header='')))) start_response(force_str(status), response_headers) if getattr(response, 'file_to_stream', None) is not None and environ.get('wsgi.file_wrapper'): response = environ['wsgi.file_wrapper'](response.file_to_stream) return response
URLConf通过url.py文件找到请求的URL对应的视图函数
如果view不是一个函数,那么说明下面还有多个url,这种就是使用了include
的情况,那么则会实例化RegexURLResolver
对象,递归的往下找;相反,如果是一个函数,那么则会实例化RegexURLPattern
对象,当url匹配到这个正则表达式的时候,就会进入到相应的函数。如下:
def url(regex, view, kwargs=None, name=None): if isinstance(view, (list, tuple)): # For include(...) processing. urlconf_module, app_name, namespace = view return RegexURLResolver(regex, urlconf_module, kwargs, app_name=app_name, namespace=namespace) elif callable(view): return RegexURLPattern(regex, view, kwargs, name) else: raise TypeError('view must be a callable or a list/tuple in the case of include().')
View Middlewares被访问,它同样可以对request做一些处理或者直接返回response
一旦知道了视图函数和相关的参数,处理器就会查看它的 _view_middleware 列表,并调用其中的方法。
调用View中的函数
在view中执行相关的逻辑,可以选择性的通过Models访问底层的数据。如果需要的话,Views可以创建一个额外的Context,Context被当做变量传给Template,比如将Models中获取的数据作为Context变量传递给模版。
模版渲染
模版根据可能传递过来的信息填充到指定的位置,开始进行渲染,渲染后的内容返回给View。
Response Middlewares处理Response
在Response生成之前,会执行Response Middlewares的逻辑。
返回Response给用户
当一个模版完成渲染,或者产生了其它合适的输出,View就会产生一 个 django.http.HttpResponse 实例,然后设置一些Headers、Cookies等等。
request_finished
一旦 middleware完成了最后环节,处理器将发送一个信号 request_finished,订阅这个信号的事件会清空并释放任何使用中的资源。
Exception
上面的情况并没有考虑到错误的情况,如果出错执行 exception middleware 相关逻辑,会有信号got_request_exception
进行通知,如下:
except Exception: # Any exception should be gathered and handled signals.got_request_exception.send(sender=self.__class__, request=request) response = self.handle_uncaught_exception(request, get_resolver(get_urlconf()), sys.exc_info())
参考文章: