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django開發者模式中的autoreload是怎麼達成的

大家讲道理
發布: 2017-08-19 14:47:54
原創
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    在開發django應用的過程中,使用開發者模式啟動服務是特別方便的一件事,只需要python manage.py runserver 就可以運行服務,並且提供了非常人性化的autoreload機制,不需要手動重啟程式就可以修改程式碼並看到回饋。剛接觸的時候覺得這個功能比較人性化,也沒覺得是什麼特別高大上的技術。後來有空就想著如果是我來實現這個autoreload會怎麼做,想了很久沒想明白,總有些地方理不清楚,看來第一反應真是眼高手低了。於是就特別花了一些時間研究了django是怎麼實現autoreload的,每一步都看源碼說話,不允許有絲毫的想當然:

1、runserver指令。在進入正題之前其實有一大段廢話,是關於runserver指令如何執行的,跟主題關係不大,就簡單帶一下:
指令列鍵入python manage.py runserver 後,django會去尋找runserver這個指令的執行模組,最後落在
django\contrib\staticfiles\management\commands\runserver.py模組上:


#django\contrib\staticfiles\management\commands\runserver.pyfrom django.core.management.commands.runserver import \
Command as RunserverCommandclass Command(RunserverCommand):
  help = "Starts a lightweight Web server for development and also serves static files."
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#而這個Command的執行函數在這裡:


#django\core\management\commands\runserver.pyclass Command(BaseCommand):
  def run(self, **options):
  """  Runs the server, using the autoreloader if needed
  """  use_reloader = options['use_reloader']

  if use_reloader:
    autoreload.main(self.inner_run, None, options)
  else:
    self.inner_run(None, **options)
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這裡有關於use_reloader的判斷。如果我們在啟動指令中沒有加--noreload,程式就會走autoreload.main這個函數,如果加了,就會走self.inner_run,直接啟動應用。

其實從autoreload.main的參數也可以看出,它應該是對self.inner_run做了一些封裝,autoreload的機制就在這些封裝當中,下面我們繼續跟著。

PS: 看原始碼的時候發現django的command模式還是實現的很漂亮的,值得學習。

2、autoreload模組。看autoreload.main():


#django\utils\autoreload.py:def main(main_func, args=None, kwargs=None):
  if args is None:
    args = ()
  if kwargs is None:
    kwargs = {}
  if sys.platform.startswith('java'):
    reloader = jython_reloader
  else:
    reloader = python_reloader

  wrapped_main_func = check_errors(main_func)
  reloader(wrapped_main_func, args, kwargs)
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#這裡針對jpython和其他python做了區別處理,先忽略jpython;check_errors就是把對main_func進行錯誤處理,也先忽略。看python_reloader:


#django\utils\autoreload.py:def python_reloader(main_func, args, kwargs):
  if os.environ.get("RUN_MAIN") == "true":
    thread.start_new_thread(main_func, args, kwargs)
    try:
      reloader_thread()
    except KeyboardInterrupt:
      pass  else:
    try:
      exit_code = restart_with_reloader()
      if exit_code < 0:
        os.kill(os.getpid(), -exit_code)
      else:
        sys.exit(exit_code)
    except KeyboardInterrupt:
      pass
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#第一次走到這裡時候,環境變數中RUN_MAIN變數不是"true", 甚至都沒有,所以走else, 看restart_with_reloader:


#django\utils\autoreload.py:def restart_with_reloader():    while True:
      args = [sys.executable] + ['-W%s' % o for o in sys.warnoptions] + sys.argv
    if sys.platform == "win32":
      args = ['"%s"' % arg for arg in args]
    new_environ = os.environ.copy()
    new_environ["RUN_MAIN"] = 'true'    exit_code = os.spawnve(os.P_WAIT, sys.executable, args, new_environ)
    if exit_code != 3:
      return exit_code
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這裡首先起一個while循環, 內部先把RUN_MAIN改成了"true",然後用os.spawnve方法開一個子程序(subprocess),看看os.spawnve的說明:


   _spawnvef(mode, file, args, env, execve)
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##其實就是再調一遍命令列,又走了一遍python manage.py runserver。

接著看restart_with_reloader裡的while循環,要注意的是while循環退出的唯一條件是exit_code!=3。 如果子進程不退出,就一直停在 os.spawnve這一步; 如果子進程退出,而退出碼不是3,while就被終結了;如果是3,繼續循環,重新創建子進程。從這個邏輯可以猜想autoreload的機制:當前進程(主進程)其實啥也不乾,就監視子進程的運行狀況,子進程才是真正幹事兒的;如果子進程以exit_code=3退出(應該由於檢測到了檔案修改),就再啟動一遍子進程,新程式碼自然就生效了;如果子進程以exit_code!=3退出,主進程也結束,整個django程式就算跪了。這只是猜想,下面接著來驗證。


3、子行程。上面其實有一個疑問,既然是重新啟動了一次,為什麼子行程不會接著生成子進程?原因就在於RUN_MAIN這個環境變量,主進程中把它改成了true,子進程走到python_reloader函數的時候:


#django\utils\autoreload.py:def python_reloader(main_func, args, kwargs):
  if os.environ.get("RUN_MAIN") == "true":
    thread.start_new_thread(main_func, args, kwargs)
    try:
      reloader_thread()
    except KeyboardInterrupt:
      pass  else:
    try:
      exit_code = restart_with_reloader()
      if exit_code < 0:
        os.kill(os.getpid(), -exit_code)
      else:
        sys.exit(exit_code)
    except KeyboardInterrupt:
      pass
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#if條件滿足了,和主行程走了不一樣的邏輯分支。在這裡,先去開一個線程,運行main_func,就是上文的 Command.inner_run。這裡的thread模組是這麼import的:


#django\utils\autoreload.py:from django.utils.six.moves import _thread as thread
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#這裡six模組的作用是相容於各種python版本:

######
[codeblock six]#django\utils\six.pyclass _SixMetaPathImporter(object):"""A meta path importer to import six.moves and its submodules.

This class implements a PEP302 finder and loader. It should be compatible
with Python 2.5 and all existing versions of Python3"""官网说明:# https://pythonhosted.org/six/Six: Python 2 and 3 Compatibility Library
Six provides simple utilities for wrapping over differences between Python 2 and Python 3. It is intended to support codebases that work on both Python 2 and 3 without modification. six consists of only one Python file, so it is painless to copy into a project.
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############所以如果程式想在python2和python3上都能跑,且魯邦,six是重要的工具。之後抽個時間看下six,mark一下。 ######然後再開一個reloader_thread:############
=== change ==3)      change ==1)
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############ensure_echo_on()其實還沒看明白,似乎是針對類unix系統檔案處理的,先略過;###USE_INOTIFY也是系統檔案操作相關的變量,根據inotify 是否可用選擇檢測檔案變化的方法。 ###while循環,每隔1秒偵測一下檔案狀態,如果是普通檔案有變化,行程退出,退出碼為3,主行程一看:退出碼是3,就重啟子行程。 。 。 。這樣就跟上面連上了;如果不是普通檔案變化,而是I18N_MODIFIED(.mo後綴的檔案變化,二進位函式庫檔案之類的),那就reset_translations ,大概意思是把已載入過的函式庫快取清理掉,下次重新加載。 ###

  以上就是autoreload機制的流程。其中還是有些細節不是特別清楚,例如不同作業系統檔案變化的偵測,但都是很細節的東西了,不涉及主流程。看完這些,我又問了自己一遍,如果是讓我設計autoreload機制會怎麼搞。現在我的答案是:直接把  django\utils\autoreload.py 檔案拿來用啊。其實這是很獨立的模組,而且特別通用,完全可以當作通用的autoreload解決方案,我還自己寫個毛啊。

以上是django開發者模式中的autoreload是怎麼達成的的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章!

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