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。

梗概.drawio

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