部署 Flask 应用

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程序员闲欢 2022-03-16 17:57:45 ©著作权

文章标签 flask 服务器 python 文章分类 代码人生

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部署 Flask 应用_python

Web 应用只有部署到服务器上才能被真正的使用，前面我们了解了用 Flask 开发 Web 应用，今天就来了解下，如何部署 Flask 应用。

与开发应用相比，部署应用，多些工作，如处理日志，服务器状态报告，项目打包等，接下来我们逐个了解下。

日志简介

在练习 Web 应用时，对日志的需求不高，程序问题可以在调试时看到。对于发布后的应用，没法实时查看运行信息，为了方便查错，需要将运行信息记录在日志里。

logging 模块是 Python 中常用的日志处理模块，可以支持多种日志输出形式，如文本、邮件、日志服务器等，日志被分为 5 个等级，用于不同的情况，等级从低到高依次是：

debug：用于开发时调试
info：用于记录必要信息，以便了解程序运行状态
warning：警告，适用于轻微的不影响系统运行的错误提示
error：错误，用于不能忽略的异常情况，计算错误，处理流程出错等
critical：严重错误，能会使应用挂掉或者不可恢复的严重问题

调用与等级名称相同的方法，就可以记录相应等级的日志，例如：

logger.debug('我是一个调试信息')
logger.warning('我是一个警告')

等级除了用于日志分类外，还可以作为输出的过滤条件，例如只记录 warning 级以上的日志：

logger.setLevel(level = logging.WARNING)

另外，还可以定义出入内容和样式，例如：

logging.basicConfig(format = '%(asctime)s - %(name)s - %(levelname)s - %(message)s')

Flask 应用实例，带有日志实例 logger，使用很方便，例如：

from flask import Flask


app = Flask(__name__)


app.logger.info("Hello logger!")  # 记录一个等级为 info 的日志

在 blueprint 中，可以通过引入 current_app，即当前环境中的应用实例来得到 logger，如：

from flask import Blueprint
from flask import current_app


home_bp = Blueprint('home_bp', __name__)
@home_bp.route('/', methods=['GET', 'POST'])
def index():
    current_app.logger.debug("进入首页视图函数处理")

日志配置

应用需要部署在不同的环境中，一般分开发环境，测试环境，生产环境，不同的环境对日志记录的需求不同，例如开发环境，需要详细的日志，生产环境需要简洁的日志，且能将严重错误通知管理员等等。

在《Flask 项目结构》一节中，我们使用 config 类为不同环境设置不同数据库连接，也可以为不同环境配置日志，例如，测试环境中，将等级为 info 及以上的日志输出到文件；生产环境中，将等级为 error 及以上的日志发送邮件：

# 测试环境
class TestingConfig(Config):
    ...
    @classmethod
    def init_app(cls, app):
        super().init_app(app)


        # 定义普通日志文件处理器
        file_handler = logging.FileHandler(cls.LOG_FILENAME, mode='a', encoding='utf-8', delay=False)
        # 设置记录等级
        file_handler.setLevel(logging.INFOINFO)
        app.logger.addHandler(file_handler)


# 生产环境
class ProductionConfig(Config):
    ...
    @classmethod
    def init_app(cls, app):
        super().init_app(app)


        # 定义邮件日志处理器
        from logging.handlers import SMTPHandler


        credentials = None
        secure = None


        # 邮件各种参数和配置来自基类 config
        if getattr(cls, 'MAIL_USERNAME', None):
            credentials = (cls.MAIL_USERNAME, cls.MAIL_PASSWORD)
            if getattr(cls, 'MAIL_USE_TLS', None):
                secure = ()
        mail_handler = SMTPHandler(
            mailhost=(cls.MAIL_SERVER, cls.MAIL_PORT),
            fromaddr=cls.FLASKY_MAIL_SENDER,
            toaddrs=[cls.FLASKY_ADMIN],
            subject=cls.FLASKY_MAIL_SUBJECT_PREFIX + ' APPLICATION ERROR',
            credentials=credentials,
            secure=secure
        )
        # 设置发送等级
        mail_handler.setLevel(logging.ERROR)
        app.logger.addHandler(mail_handler)

这样在代码中用调用日志记录方法，根据不同环境，日志就能被恰当的处理了。

项目打包

一般我们会为一个项目创建一个文件夹，由于 Python 项目不需要编译，开发完成后，将项目文件夹拷贝到服务上就可以完成了部署。

在应用开发过程中，我们会陆续安装一些依赖库或模块，部署后，必须安装这些被依赖，应用才能运行，要记住安装了哪些依赖不是件轻松的事

幸好 pip 提供了导出依赖模块名录的功能，可以一并导出依赖名录：

将环境中依赖的外部模块名录导入到 requirements.txt 中
pip frerze > requirements.txt
在服务器上依据 requirements.txt 安装应用依赖
pip install -r requirements.txt

我们要将 requirements.txt 作为项目代码的一部分。

值得注意的是 pip freeze 命令并不是针对特定项目的，即，导出的是所在 Python 环境中的所有外部模块。

如果一个 Python 环境中，创建了两个不同的项目，各自有不同的依赖，那么导出来的依赖会是两个项目以来的合集，虽然对部署来说没有有问题，但安装没必要的依赖不算是好事。

因此创建项目时，为其创建一个独立的 Python 虚拟环境是个好编程习惯。

Web 服务器

虽然 Flask 提供了内置 Web 服务器，但是那种服务器是为开发打造的，达不到生产环境中需要的安全和效率，细心的同学会注意到，用 app.run() 或者 flask run 启动应用时，都会得到一句警告：Do not use the development server in a production environment.

那么在生产环境中，需要用生产专用 Web 服务器，比如 uWSGI、Gunicorn、Gevent 等等，

注意：多数 Web 服务器只支持 Linux 操作系统，如果在 Windows 上部署，可以用 Apache + mod_wsgi 的方式

我们以 uWSGI 为例，了解下如何将 Flask 项目同 uWSGI 服务器关联。

安装 uWSGI

pip install uwsgi

指定启动脚本

启动脚本就是创建应用实例所在的代码文件。

如果没有明确的应用实例定义，例如用了工厂方法，就需要单独创建一个应用实例，例如，创建一个 run.py 脚本：

from myflask import create_app
import os


env_dist = os.environ
config = env_dist.get('MY_FLASK_ENV', 'default')
app = create_app(config)

从 myflask 项目中引入工厂方法 create_app
引入系统模块 os，为了读取环境变量
从环境变量 MY_FLASK_ENV 中读取 Flask 应用环境参数（环境变量名可随意），如果没有配置，默认值为 default，即为开发环境（具体配置参考：Flask 项目结构）
将 Flask 应用参数作为参数创建 Flask 应用实例

注意：在启动脚本中不要调用 run 方法，如果有需要放在 if __name__ == '__main__' 判断之下，否则 Web 服务器启动时，没创建一个应用实例（即运行一次启动脚本），就要启动一个 Flask 内置服务器，不仅浪费资源，还会出现端口冲突的错误

启动 uWSGI

uwsgi --http :9090 --wsgi-file run.py

--http: 通过 http 可访问，绑定端口为 9090
--wsgi-file：指定启动脚本

一般我们会将启动设置写在配置文件中，一是有方便加入更多配置，二是方便管理，uWSGI 支持 ini、xml、yaml、json 格式的配置文件

以 ini 格式为例，创建uwsgi.ini：

[uwsgi]
# 开启主进程
master = true
# 使用 http 协议，绑定 5000 端口
http=:5000
# 应用主目录
chdir = /home/alisx/justdopython/flaskapps
# 应用启动脚本
wsgi-file=/home/alisx/justdopython/flaskapps/run.py
# 启动脚本中定义的 Flask 实例 变量名
callable=app
# 应用使用 Python 虚拟环境路径
home=/home/alisx/justdopython/flaskapps/.venv
# Web 服务器工作进程数
processes=4
# 每个进程中线程数
threads=2
# uWSGI 进程号存放文件，用户停止和关闭
pidfile =/home/alisx/justdopython/flaskapps/uwsgi.pid

请注意 home 配置项，用来指定 Python 虚拟环境

启动 uWSGI ：

uwsgi uwsgi.ini

uWSGI 功能强大，配置丰富，这里只展示了基本的配置参数，想要了解更多可以参考文后 uWSGI 参考链接。

前置服务器

如果只是在服务器上部署一个 Flask 应用，可以跳过这里，用时再看不迟

尽管 uWSGI 功能强，性能高，完全可以胜任 Web 服务器，在实际部署中，我们还是想将其放在功能更全性能更好的专职前置 Web 服务器之后

这样做的好处是：

可以部署多个 Web 应用
不必争夺 80 端口
方便配置高并发和负载均衡

我们以现在流行从前置（反向代理）服务器 nginx 为例作

如果服务器上没有 nginx 需要先安装，以 ubuntu 为例：

sudo apt-get install nginx

在 nginx 的虚拟服务器的 location 中指定后端服务器：

...
location / {
    include uwsgi_params;
    uwsgi_pass 127.0.0.1:9090;
}
...

include: 让 nginx 加载 uwsgi 功能模块
uwsgi_pass: 指定用 uwsgi 协议的后端应用的地址和端口，此时 uWSGI 启动参数 http 要换位 socket: uwsgi --socket 127.0.0.1:9090

最后重启 nginx 就可以了向外提供我们的 Web 服务了。

关于 uWSGI 通信协议

前面 nginx 配置中，使用了 uwsgi_pass 指定后端服务器和通信协议

对于 uWSGI 而言，既可以指 Web 服务器，也可以指 uwsgi 通信协议（类似于 http 协议），是uWSGI 服务器其的默认通信协议，具有更好的性能和安全性，启动 uWSGI 服务器时，可以指定所使用的协议：

--http: 会启动一个 http 进程，来接受 http 请求，该进程地位等同于 nginx，相当于前置服务器，http 进程使用 uwsgi 协议与后端服务器通信
--http-socket: 不启动 http 进程，需要前置服务器，且前置服务器不支持 uwsgi 协议的情况下使用
--socket: 前置服务器支持 uwsgi 协议情况使用，例如用 nginx 作为前置服务器时