Django3.0 異步功能嚐鮮

上週Django官方正式發佈了Django 3.0版本，其中最重要的更新莫過於對ASGI的支持。今天對Django 3.0的異步功能作了簡單的試用，分析下過程，但願對你們有幫助。

具體的詳細更新列表可參考官方 Django 3.0 release notes, 這裏再也不贅述，下面咱們開始。

準備工做

在開始以前咱們先來準備下環境，直接使用 Pycharm 新建一個項目，並新建虛擬環境.

獲得以下項目：

相比以前版本的 django 項目，多了一個asgi.py。這即是ASGI的服務的入口文件了，內容基本同wsgi.py。

ASGI 協議知識

在使用ASGI 特性以前，先讓咱們瞭解下，什麼是 ASGI?

ASGI和WSGI，都是一種 Web 服務網關接口協議，是在CGI的標準上構建的。

CGI（通用網關接口， Common Gateway Interface），簡單來講就是解析瀏覽器等客戶端發送給服務端的請求，並組裝須要返回的 HTTP 請求的一種通用協議，處理這個過程的程序，咱們就能夠叫 CGI 腳本。互聯網早起的動態網頁都是基於CGI標準的。

（圖片來源： juejin.im/post/5de689…

WSGI，是一種 Python 專用的 Web 服務器網關接口，它分爲兩部分"服務器（或網關）"和"應用程序（或應用框架）"。「服務器」，通常獨立於應用框架，爲應用程序運行提供環境信息和一個回調函數（Callback Function）。當應用程序完成處理請求後，透過回調函數，將結果回傳給服務器。經常使用的WSGI服務器有: uwsgi、gunicon。「應用程序」，是各類實現了WSGI標準的 Python web 框架了，經常使用的有Django、Flask等。

ASGI（Asynchronous Server Gateway Interface)是 Django 團隊提出的一種具備異步功能的 Python web 服務器網關接口協議。可以處理多種通用的協議類型，包括 HTTP，HTTP2 和 WebSocket。WSGI是基於 HTTP 協議模式的，不支持WebSocket，而ASGI的誕生則是爲了解決 Python 經常使用的 WSGI 不支持當前 Web 開發中的一些新的協議標準(WebSocket、Http2 等)。同時，ASGI向下兼容WSGI標準，能夠經過一些方法跑WSGI的應用程序。經常使用的「服務器」有Daphne、Uvicorn。

更多ASGI資料可參考文檔

使用過程

瞭解了ASGI，咱們進入正題。關於ASGI在Django release Notes文檔中並無過多的介紹，只有一個部署的文檔 How to deploy with ASGI

看了下，主要說了兩種部署方式：daphne 和 uvicorn。其中"必須使用 Daphne或Uvicorn部署，纔會是 ASGI 服務，直接 runnerserver 是同步服務"這句給了咱們提醒，想要使用 ASGI，便不能直接 runerserver。

咱們隨便選一種使用方式，並啓動服務：

# 安裝
pip install  uvicorn

# 啓動服務
uvicorn django3_demo.asgi:application
複製代碼

啓動日誌以下：

$ uvicorn django3_demo.asgi:application
INFO:     Started server process [48508]
INFO:     Uvicorn running on http://127.0.0.1:8000 (Press CTRL+C to quit)
INFO:     Waiting for application startup.
INFO:     ASGI 'lifespan' protocol appears unsupported.
INFO:     Application startup complete.
複製代碼

根據ASGI的特性，能夠支持 HTTP、HTTP2 和 WebSocket。那咱們來進行下 websocket 和 http 的測試。

websocket 測試

打開瀏覽器 console 控制檯，新建一個 websocket 連接，出現以下錯誤：

看服務錯誤以下：

INFO:     Application startup complete.
ERROR:    Exception in ASGI application
Traceback (most recent call last):
  File "/Users/xiumin1/.local/share/virtualenvs/django3_demo/lib/python3.6/site-packages/uvicorn/protocols/websockets/websockets_impl.py", line 153, in run_asgi
    result = await self.app(self.scope, self.asgi_receive, self.asgi_send)
  File "/Users/xiumin1/.local/share/virtualenvs/django3_demo/lib/python3.6/site-packages/uvicorn/middleware/proxy_headers.py", line 45, in __call__
    return await self.app(scope, receive, send)
  File "/Users/xiumin1/.local/share/virtualenvs/django3_demo/lib/python3.6/site-packages/django/core/handlers/asgi.py", line 146, in __call__
    % scope['type']
ValueError: Django can only handle ASGI/HTTP connections, not websocket.

複製代碼

Django can only handle ASGI/HTTP connections, not websocket ，貌似 Django 的 ASGI 尚未徹底實現，僅支持 HTTP。

http 測試

在瀏覽器輸入http://127.0.0.1:8000 出現了咱們熟悉的小火箭頁面。這只是簡單的啓動頁面，咱們須要寫個異步的 view 和 model 來具體操做下。

翻閱了一遍文檔，在一個小角落裏:

令我失望的找到了以下說明：

Django has developing support for asynchronous (「async」) Python, but does not yet support asynchronous views or middleware; they will be coming in a future release.

主要意思是現階段不支持異步的 view 和中間件。那也就說明無法使用 Django 原生的方式來實現ASGI了。

到此，異步功能的試用告一段落。結論，現階段Django原生仍是沒法徹底的支持ASGI的服務。若是想徹底實現ASGI服務，仍是須要 Channels 或 starlette。

通過翻閱資料，我找到了 Django 原生異步主要推進者Andrew Godwin的一篇博客， 描述了異步功能開發的時間軸。大體以下：

• Django 2.1：當前進行中的版本。沒有異步工做。
• Django 2.2：添加異步 ORM 和查看功能的初始工做，但默認狀況下全部內容默認都同步，而且異步支持主要基於線程池。
• Django 3.0：將內部請求處理堆棧重寫爲徹底異步的，添加異步中間件，表單，緩存，會話，身份驗證。對全部變爲僅異步的 API 開始棄用過程。
• Django 3.1：繼續改善異步支持，潛在的異步模板更改
• Django 3.2：完成不推薦使用的過程，並擁有一個異步的 Django。

從如今 3.0 發佈的功能看，實現貌似與該時間抽差了一個版本，只實現了應該到 2.2 的功能。

到這裏今天的分享就結束了。最後，仍是但願 Django 的異步功能早點來臨，到時候咱們便能直接使用 django 開發各類異步特性的功能，而沒必要安裝三方軟件。

擴展閱讀

• Daphne 文檔
• DEP0009
• Django 3.0 is going async!
• A Django Async Roadmap
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• 劉江-Django3.0 初體驗