Flask 应用中的 URL 处理

在文章:一个Flask应用运行过程剖析中,在一个上下文环境中可以处理请求。如果不考虑在处理请求前后做的一些操作,Flask源码中真正处理请求的是dispatch_request()方法。其源码如下:

从上面的源码中可以看到,dispatch_request()方法做了如下的工作:

  1. 对请求的URL进行匹配;
  2. 如果URL可以匹配,则返回相对应视图函数的结果;
  3. 如果不可以匹配,则进行错误处理。

对于错误的处理,本文暂不做介绍。本文主要对Flask应用的URL模式以及请求处理过程中的URL匹配进行剖析。

Flask应用的url_map

Flask应用实例化的时候,会为应用增添一个url_map属性。这个属性是一个Map类,这个类在werkzeug.routing模块中定义,其主要的功能是为了给应用增加一些URL规则,这些URL规则形成一个Map实例的过程中会生成对应的正则表达式,可以进行URL匹配。相关的概念和内容可以参考:Werkzeug库——routing模块

在Flask源码中,它通过两个方法可以很方便地定制应用的URL。这两个方法是:route装饰器和add_url_rule方法。

1. add_url_rule

add_url_rule方法很简单,只要向其传递一条URL规则rule和一个endpoint即可。endpoint一般为和这条URL相关的视图函数的名字,这样处理就可以将URL和视图函数关联起来。除此之外,还可以传递一些关键字参数。调用该方法后,会调用Map实例的add方法,它会将URL规则添加进Map实例中。

2. route装饰器

为了更加方便、优雅地写应用的URL,Flask实现了一个route装饰器。

route装饰器会装饰一个视图函数。经route装饰的视图函数首先会调用add_url_rule方法,将装饰器中的URL规则添加进Map实例中,视图函数的名字会作为endpoint进行传递。然后在该应用的view_functions中增加endpoint和视图函数的对应关系。这种对应关系可以在请求成功时方便地调用对应的视图函数。

3. 一个简单的例子

我们用一个简单的例子来说明以上过程的实现:

以上代码,我们创建了一个Flask应用app,并且通过route装饰器的形式为app增加了3条URL规则。

首先: 我们看一下Flask应用的url_map长啥样:

可以看到,url_map是一个Map实例,这个实例中包含4个Rule实例,分别对应4条URL规则,其中/static/<filename>在Flask应用实例化时会自动添加,其余3条是用户创建的。整个Map类便构成了Flask应用app的URL“地图”,可以用作URL匹配的依据。

接下来: 我们看一下url_map中的一个属性:_rules_by_endpoint

可以看出,_rules_by_endpoint属性是一个字典,反映了endpoint和URL规则的对应关系。由于用route装饰器创建URL规则时,会将视图函数的名字作为endpoint进行传递,所以以上字典的内容也反映了视图函数和URL规则的对应关系。

再接下来: 我们看一下Flask应用的view_functions

在用route装饰器创建URL规则时,它还会做一件事情:self.view_functions[f.__name__] = f。这样做是将函数名和视图函数的对应关系放在Flask应用的view_functions。由于Map实例中存储了函数名和URL规则的对应关系,这样只要在匹配URL规则时,如果匹配成功,只要返回一个函数名,那么便可以在view_functions中运行对应的视图函数。

最后: 我们看一下URL如何和Map实例中的URL规则进行匹配。我们以/page/<int:id>这条规则为例:

可以看到,在将一条URL规则的实例Rule添加进Map实例的时候,会为这个Rule生成一个正则表达式的属性_regex。这样当这个Flask应用处理请求时,实际上会将请求中的url和Flask应用中每一条URL规则的正则表达式进行匹配。如果匹配成功,则会返回endpoint和一些参数,返回的endpoint可以用来在view_functions找到对应的视图函数,返回的参数可以传递给视图函数。具体的过程就是:

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