Sanic源码剖析

Sanic是一个可以使用 async/await语法编写项目的异步非阻塞框架，它写法类似于 Flask，但使用了异步特性，而且还使用 uvloop作为事件循环，其底层使用的是 libuv，从而使 Sanic的速度优势更加明显。

本章，我将和大家一起看看 Sanic里面的运行机制是怎样的，它的 RouterBlueprint等是如何实现的。

如果你有以下的需求：

• 想深入了解Sanic，迫切想知道它的运行机制
• 
  
• 直接阅读源码，做一些定制
• 
  
• 学习
• 
  

将Sanic-0.1.2阅读完后的一些建议，我觉得你应该有以下基础再阅读源码才会理解地比较好：

• 理解装饰器，见附录
• 
  
• 理解协程
• 
  

Sanic-0.1.2 的核心文件如下：

.
├── __init__.py
├── blueprints.py
├── config.py
├── exceptions.py
├── log.py
├── request.py
├── response.py
├── router.py
├── sanic.py
├── server.py
└── utils.py

通过运行下面的示例，这些文件都会被我们看到它的作用，拭目以待吧，为了方便诸位的理解，我已将我注解的一份 Sanic代码上传到了 github，见sanic_annotation。

simple_server.py

让我们从simple_server开始吧，代码如下：

from sanic_0_1_2.src import Sanic
from sanic_0_1_2.src.response import json
app = Sanic(__name__)
@app.route("/")
async def test(request):
   return json({"test": True})
app.run(host="0.0.0.0", port=8000)

或许你直接把sanic_annotation项目直接clone到本地比较方便调试+理解：

git clone https://github.com/howie6879/sanic_annotation
cd sanic_annotation/sanic_0_1_2/examples/

那么，现在一切准备就绪，开始阅读吧。

前两行代码导入包：

• Sanic：构建一个 Sanic 服务必须要实例化的类
• 
  
• json：以json格式返回结果，实际上是HTTPResponse类，根据实例化参数content_type的不同，构建不同的实例，如：
• 
  

• text： content_type="text/plain; charset=utf-8"

• 
  
• html： content_type="text/html; charset=utf-8"
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• 实例化一个 Sanic对象， app=Sanic(__name__)，可见sanic.py，我已经在这个文件里面做了一些注释，这里也详细说下 Sanic类：
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• route()：装饰器，构建uri和视图函数的映射关系，调用Router().add()方法
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• exception()：装饰器，和上面差不多，不过针对的是错误处理类Handler
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• middleware()：装饰器，针对中间件
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• register_blueprint()：注册视图的函数，接受第一个参数是视图类 blueprint，再调用该类下的 register方法实现将此蓝图下的 route、exception、middleware统一注册到 app.route、app.exception、app.exception

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• handle_request()：这是一个很重要的异步函数，当服务启动后，如果客户端发来一个有效的请求，会自动执行 on_message_complete函数，该函数的目的是异步调用 handle_request函数， handle_request函数会回调 write_response函数， write_response接受的参数是此uri请求对应的视图函数，比如上面demo中，如果客户端请求'/'，那么这里 write_response就会接受 json({"test":True})，然后进一步处理，再返回给客户端
  
• 
  
• run()：Sanic服务的启动函数，必须执行，实际上会继续调用 server.serve函数，详情
• 下面会详细讲
  
• 
  
• stop()：终止服务
  

其实上面这部分介绍已经讲了Sanic基本的运行逻辑，如果你理解了，那下面的讲解对你来说是轻轻松松，如果不怎么明白，也不要紧，这是只是一个大体的介绍，跟着步骤来，也很容易理解，继续看代码：

# 此处将路由 / 与视图函数 test 关联起来
@app.route("/")
async def test(request):
   return json({"test": True})

app.route，上面介绍过，随着Sanic服务的启动而启动，可定义参数 uri,methods

目的是为 url的 path和视图函数对应起来，构建一对映射关系，本例中 Sanic.router类下的 Router.routes=[]

会增加一个名为 Route的 namedtuple，如下：

[Route(handler=<function test at 0x10a0f6488>, methods=None, pattern=re.compile('^/$'), parameters=[])]

看到没， uri'/' 和视图函数 test对应起来了，如果客户端请求 '/'，当服务器监听到这个请求的时候, handle_request可以通过参数中的 request.url来找到视图函数 test并且执行，随即生成视图返回

那么这里 write_response就会接受视图函数test返回的 json({"test":True})

说下 Router类，这个类的目的就是添加和获取路由对应的视图函数，把它想象成 dict或许更容易理解：

• add(self, uri, methods, handler)：添加一个映射关系到self.routes
• 
  
• get(self, request)：获取request.url对应的视图函数
• 
  

最后一行， app.run(host="0.0.0.0",port=8000)，Sanic 下的 run函数，启动一个 http server，主要是启动 run里面的 serve函数，参数如下：

try:
   serve(
       host=host,
       port=port,
       debug=debug,
       # 服务开始后启动的函数
       after_start=after_start,
       # 在服务关闭前启动的函数
       before_stop=before_stop,
       # Sanic(__name__).handle_request()
       request_handler=self.handle_request,
       # 默认读取Config
       request_timeout=self.config.REQUEST_TIMEOUT,
       request_max_size=self.config.REQUEST_MAX_SIZE,
   )
except:
   pass

让我们将目光投向server.py，这也是Sanic框架的核心代码：

• serve()：里面会创建一个TCP服务的协程，然后通过 loop.run_forever()运行这个事件循环，以便接收客户端请求以及处理相关事件，每当一个新的客户端建立连接服务就会创建一个新的 Protocol实例，接受请求与返回响应离不开其中的 HttpProtocol，里面的函数支持接受数据、处理数据、执行视图函数、构建响应数据并返回给客户端
• 
  
• HttpProtocol： asyncio.Protocol的子类，用来处理与客户端的通信，我在server.py里写了对应的注释
• 
  

至此，Sanic 服务启动了

不要小看这一个小小的demo，执行一下，竟然涉及到下面这么多个文件，让我们总结一下：

• sanic.py
  
• server.py
  
• router.py
  
• request.py
  
• response.py
  
• exceptions.py
  
• config.py
  
• log.py
• 
  

除去 __init__.py， Sanic项目一共就10个文件，这个小demo不显山不露水地竟然用到了8个，虽然其中几个没有怎么用到，但也足够说明，你如果理解了这个demo， Sanic的运行逻辑以及框架代码你已经了解地很深入了

blueprints.py

这个例子看完，我们就能轻易地明白什么是 blueprints，以及 blueprints的运行方式，代码如下：

from sanic_0_1_2.src import Sanic
# 引入Blueprint
from sanic_0_1_2.src import Blueprint
from sanic_0_1_2.src.response import json, text
app = Sanic(__name__)
blueprint = Blueprint('name', url_prefix='/my_blueprint')
blueprint2 = Blueprint('name2', url_prefix='/my_blueprint2')
@blueprint.route('/foo')
async def foo(request):
   return json({'msg': 'hi from blueprint'})
@blueprint2.route('/foo')
async def foo2(request):
   return json({'msg': 'hi from blueprint2'})
app.register_blueprint(blueprint)
app.register_blueprint(blueprint2)
app.run(host="0.0.0.0", port=8000, debug=True)

让我们从这两行开始：

blueprint = Blueprint('name', url_prefix='/my_blueprint')
blueprint2 = Blueprint('name2', url_prefix='/my_blueprint2')

显然， blueprint以及 blueprint2是 Blueprint根据不同的参数生成的不同的实例对象，接下来要干嘛？没错，分析blueprints.py:

• BlueprintSetup：蓝图注册类
  
• add_route：添加路由到app
  
• add_exception：添加对应抛出的错误到app
  
• add_middleware：添加中间件到app
  
• Blueprint：蓝图类，接收两个参数：name(蓝图名称) url_prefix 该蓝图的url前缀
  
• route：路由装饰器，将会生成一个匿名函数到self.deferred_functions列表里稍后一起处理注册到app里
  
• middleware：同上
  
• exception：同上
  
• record：注册一个回调函数到self.deferred_functions列表里面，
  
• makesetupstate：实例化BlueprintSetup
  
• register：注册视图，实际就是注册route、middleware、exception到app，此时会利用makesetupstate返回的BlueprintSetup示例进行对于的add_*一系列操作，相当于Sanic().route()效果
• 
  

请看下 route和 register函数，然后再看下面的代码：

# 生成一个匿名函数到self.deferred_functions列表里 包含三个参数 handler(foo), uri, methods
@blueprint.route('/foo')
async def foo(request):
   return json({'msg': 'hi from blueprint'})
@blueprint2.route('/foo')
async def foo2(request):
   return json({'msg': 'hi from blueprint2'})
# 上一个例子说过这个函数，Sanic().register_blueprint() 注册蓝图
app.register_blueprint(blueprint)
app.register_blueprint(blueprint2)

怎么样，现在来看，是不是很轻松，这一行 app.run(host="0.0.0.0",port=8000,debug=True)服务启动代码不用多说吧？

总结

看到这里，相信你已经完全理解了 Sanic的运行机制，虽然还有 middleware&exception的注册以及调用机制没讲，但这和 route的运行机制一样，如果你懂了 route那么这两个也很简单。

如果诸位一遍没怎么看明白，这里我建议可以多看几遍，多结合编辑器 Debug下源码，坚持下来，会发下 Sanic真的很简单，当然，这只是第一个小版本的 Sanic，和目前的版本相比，不论是代码结构的复杂程度以及功能对比，都有很大差距，毕竟， Sanic一直在开源工作者的努力下，慢慢成长。

本人技术微末，若有错误，请指出，不胜感激.

• 注解地址：sanic_annotation - 点击阅读原文
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• 博客地址：http://blog.howie6879.cn/post/31/