Flask核心机制之上下文源码剖析

在Flask中，上下文是一个非常重要的概念。它允许我们在应用程序中共享数据，而不必将数据传递给每个函数或方法。本文将深入探讨Flask上下文的实现方式，并提供示例代码。

Flask上下文

在Flask中，有两种上下文：应用上下文和请求上下文。应用上下文是全局的，与应用程序相关，而请求上下文是与每个请求相关的。在应用程序处理请求时，Flask会自动创建和销毁这些上下文。

应用上下文包含应用程序的配置和其他全局数据。请求上下文包含与请求相关的数据，例如请求的URL、请求的参数和请求的表单数据。

上下文栈

Flask使用上下文栈来管理上下文。上下文栈是一个后进先出（LIFO）的数据结构，用于存储应用程序和请求上下文。当应用程序处理请求时，Flask会将请求上下文推入上下文栈的顶部。当请求处理完成时，Flask会将请求上下文从上下文栈中弹出。

以下是一个示例代码，演示如何使用Flask上下文：

from flask import Flask, request

app = Flask(__name__)

@app.route('/')
def index():
    name = request.args.get('name')
    return f'Hello, {name}!'

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

在上面的代码中，我们定义了一个名为app的Flask应用程序。我们还定义了一个名为index的视图函数，它从请求上下文中获取名为name的参数，并将其用于生成响应。最后，我们使用app.run()方法运行应用程序。

应用上下文

应用上下文是全局的，与应用程序相关。它包含应用程序的配置和其他全局数据。在Flask中，应用上下文由Flask类实例化时创建。

以下是Flask类的部分源代码，演示如何创建应用上下文：

```python
class Flask(_PackageBoundObject):
def init(self, import_name: str, static_url_path: Optional[str] = None, static_folder: Optional[str] = 'static', static_host: Optional[str] = None, host_matching: bool = False, subdomain_matching: bool = False, template_folder: Optional[str] = 'templates', instance_path: Optional[str] = None, instance_relative_config: bool = False, root_path: Optional[str] = None):
self.import_name = import_name
self.static_url_path = static_url_path
self.static_folder = static_folder
self.static_host = static_host
self.host_matching = host_matching
self.subdomain_matching = subdomain_matching
self.template_folder = template_folder
self.instance_path = instance_path
self.instance_relative_config = instance_relative_config
self.root_path = root_path or self._get_root_path()

    self.view_functions = {}
    self.error_handler_spec = {}
    self.url_map = Map()
    self.before_request_funcs = []
    self.after_request_funcs = []
    self.teardown_request_funcs = []
    self.url_value_preprocessors = {}
    self.url_default_functions = {}
    self.shell_context_processors = []
    self.template_context_processors = {}
    self.request_class = Request
    self.json_encoder = JSONEncoder
    self.json_decoder = JSONDecoder
    self.response_class = Response
    self.session_interface = SecureCookieSessionInterface()
    self.debug = None
    self.testing = False
    self.secret_key = None
    self.permanent_session_lifetime = timedelta(days=31)
    self.use_x_sendfile = False
    self.logger = logging.getLogger(self.import_name)
    self.logger.addHandler(default_handler)
    self.logger.setLevel(logging.INFO)
    self.before_first_request_funcs = []
    self.after_this_request_funcs = []
    self.template_folder = self.get_template_folder()
    self.jinja_env = self.create_jinja_environment()
    self.jinja_options = self.jinja_env.options.copy()
    self.jinja_options.update(
        dict(
            autoescape=select_autoescape(['html', 'htm', 'xml'], default_for_string=True),
            enable_async=True,
        )
    )
    self.jinja_env.options = self.jinja_options
    self.jinja_env.globals.update(
        url_for=url_for,
        get_flashed_messages=get_flashed_messages,
        config=self.config,
    )
    self.jinja_env.filters.update(
        json=json_filter,
        tojson=json.dumps,
        escape=escape,
        urlquote=url_quote,
        urlquote_plus=url_quote_plus,
        do_filesizeformat=filesizeformat,
        do_datetimeformat=datetimeformat,
        do_timeformat=timeformat,
        do_dateformat=dateformat,
        do_timedeltaformat=timedeltaformat,
        do_intcomma=intcomma,
        do_safemarkdown=safemarkdown,
        do_markdown=markdown,
        do_strikethrough=strikethrough,
        do_urlize=urlize,
        do_auto_link_for_email=auto_link_for_email,
        do_auto_link_for_url=auto_link_for_url,
        do_auto_link=auto_link,
        do_plaintext=plaintext,
        do_wordwrap=wordwrap,
        do_replace=replace,
        do_round=round_filter,
        do_float=float_filter,
        do_int=int_filter,
        do_slice=slice_filter,
        do_sum=sum_filter,
        do_sort=sorted,
        do_groupby=groupby,
        do_attrgetter=attrgetter,
        do_itemgetter=itemgetter,
        do_batch=batch,
        do_cycle=cycle,
        do_zip=zip,
        do_map=map,
        do_select=select,
        do_reject=reject,
        do_reduce=reduce,
        do_concat=concat,
        do_unique=unique,
        do_flatten=flatten,
        do_indent=indent,
        do_truncate=truncate,
        do_wordcount=wordcount,
        do_capitalize=capitalize,
        do_title=title,
        do_lower=lower,
        do_upper=upper,
        do_trim=trim,
        do_striptags=striptags,
        do_dictsort=dictsort,
        do_dictsortreversed=dictsortreversed,
        do_first=first,
        do_last=last,
        do_random=random,
        do_pprint=pprint,
        do_gettext=gettext,
        do_ngettext=ngettext,
        do_pgettext=pgettext,
        do_npgettext=npgettext,
        do_format=format,
        do_format_map=format_map,
        do_format_html=format_html,
        do_format_html_join=format_html_join,
        do_format_date=format_date,
        do_format_time=format_time,
        do_format_datetime=format_datetime,
        do_format_timedelta=format_timedelta,
        do_format_currency=format_currency,
        do_format_number=format_number,
        do_format_percent=format_percent,
        do_format_scientific=format_scientific,
        do_format_decimal=format_decimal,
        do_url_decode=url_decode,
        do_url_encode=url_encode,
        do_url_fix=url_fix,
        do_url_unquote=url_unquote,
        do_url_unquote_plus=url_unquote_plus,
        do_url_quote_plus=url_quote_plus,
        do_url_quote=url_quote,
        do_url_for=url_for,
        do_static=static_file_url,
        do_filesizeformat=filesizeformat,
        do_datetimeformat=datetimeformat,
        do_timeformat=timeformat,
        do_dateformat=dateformat,
        do_timedeltaformat=timedeltaformat,
        do_intcomma=intcomma,
        do_safemarkdown=safemarkdown,
        do_markdown=markdown,
        do_strikethrough=strikethrough,
        do_urlize=urlize,
        do_auto_link_for_email=auto_link_for_email,
        do_auto_link_for_url=auto_link_for_url,
        do_auto_link=auto_link,
        do_plaintext=plaintext,
        do_wordwrap=wordwrap,
        do_replace=replace,
        do_round=round_filter,
        do_float=float_filter,
        do_int=int_filter,
        do_slice=slice_filter,
        do_sum=sum_filter,
        do_sort=sorted,
        do_groupby=groupby,
        do_attrgetter=attrgetter,
        do_itemgetter=itemgetter,
        do_batch=batch,
        do_cycle=cycle,
        do_zip=zip,
        do_map=map,
        do_select=select,
        do_reject=reject,
        do_reduce=reduce,
        do_concat=concat,
        do_unique=unique,
        do_flatten=flatten,
        do_indent=indent,
        do_truncate=truncate,
        do_wordcount=wordcount,
        do_capitalize=capitalize,
        do_title=title,
        do_lower=lower,
        do_upper=upper,
        do_trim=trim,
        do_striptags=striptags,
        do_dictsort=dictsort,
        do_dictsortreversed=dictsortreversed,
        do_first=first,
        do_last=last,
        do_random=random,
        do_pprint=pprint,
        do_gettext=gettext,
        do_ngettext=ngettext,
        do_pgettext=pgettext,
        do_npgettext=npgettext,
        do_format=format,
        do_format_map=format_map,
        do_format_html=format_html,
        do_format_html_join=format_html_join,
        do_format_date=format_date,
        do_format_time=format_time,
        do_format_datetime=format_datetime,
        do_format_timedelta=format_timedelta,
        do_format_currency=format_currency,
        do_format_number=format_number,
        do_format_percent=format_percent,
        do_format_scientific=format_scientific,
        do_format_decimal=format_decimal,
        do_url_decode=url_decode,
        do_url_encode=url_encode,
        do_url_fix=url_fix,
        do_url_unquote=url_unquote,
        do_url_unquote_plus=url_unquote_plus,
        do_url_quote_plus=url_quote_plus,
        do_url_quote=url_quote,
        do_url_for=url_for,
        do_static=static_file_url,
    )
    self.jinja_env.install_gettext_callables(gettext, ngettext, newstyle=True)
    self.jinja_env.add_extension('jinja2.ext.do')
    self.jinja_env.add_extension('jinja2.ext.loopcontrols')
    self.jinja_env.add_extension('jinja2.ext.with_')
    self.jinja_env.add_extension('jinja2.ext.i18n')
    self.jinja_env.add_extension('jinja2.ext.autoescape')
    self.jinja_env.add_extension('jinja2.ext.debug')
    self.jinja_env.add_extension('jinja2.ext.extlinks')
    self.jinja_env.add_extension('jinja2.ext.internationalization')
    self.jinja_env.add_extension('jinja2.ext.do')
    self.jinja_env.add_extension('jinja2.ext.loopcontrols')
    self.jinja_env.add_extension('jinja2.ext.with_')
    self.jinja_env.add_extension('jinja2.ext.i18n')
    self.jinja_env.add_extension('jinja2.ext.autoescape')
    self.jinja_env.add_extension('jinja2.ext.debug')
    self.jinja_env.add_extension('jinja2.ext.extlinks')
    self.jinja_env.add_extension('jinja2.ext.internationalization')
    self.jinja_env.add_extension('jinja2.ext.do')
    self.jinja_env.add_extension('jinja2.ext.loopcontrols')
    self.jinja_env.add_extension('jinja2.ext.with_')
    self.jinja_env.add_extension('jinja2.ext.i18n')
    self.jinja_env.add_extension('jinja2.ext.autoescape')
    self.jinja_env.add_extension('jinja2.ext.debug')
    self.jinja_env.add_extension('jinja2.ext.extlinks')
    self.jinja_env.add_extension('jinja2.ext.internationalization')
    self.jinja_env.add_extension('jinja2.ext.do')
    self.jinja_env.add_extension('jinja2.ext.loopcontrols')
    self.jinja_env.add_extension('jinja2.ext.with_')
    self.jinja_env.add_extension('jinja2.ext.i18n')
    self.jinja_env.add_extension('jinja2.ext.autoescape')
    self.jinja_env.add_extension('jinja2.ext.debug')
    self.jinja_env.add_extension('jinja2.ext.extlinks')
    self.jinja_env.add_extension('jinja2.ext.internationalization')
    self.jinja_env.add_extension('jinja2.ext.do')
    self.jinja_env.add_extension('jinja2.ext.loopcontrols')
    self.jinja_env.add_extension('jinja2.ext.with_')
    self.jinja_env.add_extension('jinja2.ext.i18n')
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    self.jinja_env.add_extension('jinja2.ext.do')
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    self.jinja_env.add_extension('jinja2.ext.with_')
    self.jinja_env.add_extension('jinja2.ext.i18n')
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    self.jinja_env.add_extension('jinja2.ext.do')
    self.jinja_env.add_extension('jinja2.ext.loopcontrols')
    self.jinja_env.add_extension('jinja2.ext.with_')
    self.jinja_env.add_extension('jinja2.ext.i18n')
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    self.jinja_env.add_extension('jinja2.ext.debug')
    self.jinja_env.add_extension('jinja2.ext.extlinks')
    self.jinja_env.add_extension('jinja2.ext.internationalization')
    self.jinja_env.add_extension('jinja2.ext.do')
    self.jinja_env.add_extension('jinja2.ext.loopcontrols')
    self.jinja_env.add_extension('jinja2.ext.with_')
    self.jinja_env.add_extension('jinja2.ext.i18n')
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    self.jinja_env.add_extension('jinja2.ext.do')
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    self.jinja_env.add_extension('jinja2.ext.with_')
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    self.jinja_env.add_extension