Django数据请求响应处理流程

1、runserver

我们在启动一个django项目的时候，无论你是在命令行执行还是在pycharm直接点击运行，其实都是执行’runserver’的操作，而ruserver是使用django自带的的web server，主要用于开发和调试中，而在正式的环境中，一般会使用nginx+uwsgi模式。

无论是哪种方式，当启动一个项目，都会去做下面的两件事：

• 创建一个WSGIServer类的实例，接受用户的请求。
• 当一个用户的http请求到达时，为用户指定一个WSGIHandler，用于处理用户请求与响应，这个Handler是处理整个request的核心。

2、manage.py

通过上面的manager.py源码，我们可以发现上面的命令其实是通过Django的execute_from_command_line方法执行了内部实现的runserver命令，那么runserver具体做了什么呢？

通过源码分析可知， ruserserver主要完成两件事：

1、解析参数，并通过django.core.servers.basehttp.get_internal_wsgi_application方法获取wsgi handler;

2、 根据ip_address和port生成一个WSGIServer对象，接受用户请求。

通过上面的代码我们可以知道，Django会先根据settings中的WSGI_APPLICATION来获取handler；在创建project的时候，Django会默认创建一个wsgi.py文件，而settings中的WSGI_APPLICATION配置也会默认指向这个文件。看一下这个wsgi.py文件，其实它也和上面的逻辑一样，最终调用get_wsgi_application实现。

3、HTTP请求处理流程

Django和其他Web框架一样，HTTP的处理流程基本类似：接受request，返回response内容。Django的具体处理流程大致如下图所示：

加载setting.py

在通过django-admin.py创建project的时候，Django会自动生成默认的settings文件和manager.py等文件，在创建WSGIServer之前会执行下面的引用：from django.conf import settings

上面引用在执行时，会读取os.environ中的DJANGO_SETTINGS_MODULE配置，加载项目配置文件，生成settings对象。所以，在manager.py文件中你可以看到，在获取WSGIServer之前，会先将project的settings路径加到os路径中。

创建WSGI Server

不管是使用runserver还是uWSGI运行Django项目，在启动时都会调用django.core.servers.basehttp中的run()方法，创建一个django.core.servers.basehttp.WSGIServer类的实例，之后调用其serve_forever()方法启动HTTP服务。run方法的源码如下：

如上，我们可以看到：在创建WSGIServer实例的时候会指定HTTP请求的Handler，上述代码使用WSGIRequestHandler。当用户的HTTP请求到达服务器时，WSGIServer会创建WSGIRequestHandler实例，使用其handler方法来处理HTTP请求(其实最终是调用wsgiref.handlers.BaseHandler中的run方法处理)。WSGIServer通过set_app方法设置一个可调用(callable)的对象作为application，上面提到的handler方法最终会调用设置的application处理request，并返回response。

其中，WSGIServer继承自wsgiref.simple_server.WSGIServer，而WSGIRequestHandler继承自wsgiref.simple_server.WSGIRequestHandler，wsgiref是Python标准库给出的WSGI的参考实现。其源码可自行到wsgiref（点击查看）参看，这里不再细说。

处理Request

第二步中说到的application，在Django中一般是django.core.handlers.wsgi.WSGIHandler对象，WSGIHandler继承自django.core.handlers.base.BaseHandler，这个是Django处理request的核心逻辑，它会创建一个WSGIRequest实例，而WSGIRequest是从http.HttpRequest继承而来。

返回Response

上面提到的BaseHandler中有个get_response方法，该方法会先加载Django项目的ROOT_URLCONF，然后根据url规则找到对应的view方法(类)，view逻辑会根据request实例生成并返回具体的response。

在Django返回结果之后，第二步中提到wsgiref.handlers.BaseHandler.run方法会调用finish_response结束请求，并将内容返回给用户。

4、Request处理流程

上述的第三步和第四步逻辑只是大致说了一下处理过程，Django在处理request的时候其实做了很多事情，下面我们详细的过一下。首先给大家分享两个网上看到的Django流程图：

流程图一：

流程图二：

上面的两张流程图可以大致描述Django处理request的流程，按照流程图2的标注，可以分为以下几个步骤：

\1. 用户通过浏览器请求一个页面

\2. 请求到达Request Middlewares，中间件对request做一些预处理或者直接response请求

\3. URLConf通过urls.py文件和请求的URL找到相应的View

\4. View Middlewares被访问，它同样可以对request做一些处理或者直接返回response

\5. 调用View中的函数

\6. View中的方法可以选择性的通过Models访问底层的数据

\7. 所有的Model-to-DB的交互都是通过manager完成的

\8. 如果需要，Views可以使用一个特殊的Context

\9. Context被传给Template用来生成页面

a. Template使用Filters和Tags去渲染输出

b. 输出被返回到View

c. HTTPResponse被发送到Response Middlewares

d. 任何Response Middlewares都可以丰富response或者返回一个完全不同的response

e. Response返回到浏览器，呈现给用户

上述流程中最主要的几个部分分别是：Middleware(中间件，包括request, view, exception, response)，URLConf(url映射关系)，Template(模板系统)，下面一一介绍一下。

Middleware(中间件)

Middleware并不是Django所独有的东西，在其他的Web框架中也有这种概念。在Django中，Middleware可以渗入处理流程的四个阶段：request，view，response和exception，相应的在每个Middleware类中都有rocess_request，process_view， process_response 和 process_exception这四个方法。你可以定义其中任意一个或多个方法，这取决于你希望该Middleware作用于哪个处理阶段。每个方法都可以直接返回response对象。

Middleware是在Django BaseHandler的load_middleware方法执行时加载的，加载之后会建立四个列表作为处理器的实例变量：

1、_request_middleware：process_request方法的列表

2、_view_middleware：process_view方法的列表

3、_response_middleware：process_response方法的列表

4、_exception_middleware：process_exception方法的列表

Django的中间件是在其配置文件(settings.py)的MIDDLEWARE元组中定义的。在MIDDLEWARE中，中间件组件用字符串表示：指向中间件类名的完整Python路径。例如下面的配置：

Django项目的安装并不强制要求任何中间件，如果你愿意，MIDDLEWARE_CLASSES可以为空。中间件出现的顺序非常重要：在request和view的处理阶段，Django按照MIDDLEWARE_CLASSES中出现的顺序来应用中间件，而在response和exception异常处理阶段，Django则按逆序来调用它们。也就是说，Django将MIDDLEWARE_CLASSES视为view函数外层的顺序包装子：在request阶段按顺序从上到下穿过，而在response则反过来。以下两张图可以更好地帮助你理解：

Django Middleware流程图一：

Django Middleware流程图二：

URLConf(URL映射)

如果处理request的中间件都没有直接返回response，那么Django会去解析用户请求的URL。URLconf就是Django所支撑网站的目录。它的本质是URL模式以及要为该URL模式调用的视图函数之间的映射表。通过这种方式可以告诉Django，对于这个URL调用这段代码，对于那个URL调用那段代码。具体的，在Django项目的配置文件中有ROOT_URLCONF常量，这个常量加上根目录”/”，作为参数来创建django.core.urlresolvers.RegexURLResolver的实例，然后通过它的resolve方法解析用户请求的URL，找到第一个匹配的view。

Template(模板)

大部分web框架都有自己的Template(模板)系统，Django也是。但是，Django模板不同于Mako模板和jinja2模板，在Django模板不能直接写Python代码，只能通过额外的定义filter和template tag实现。