什么是 Uvicorn ?
答:Uvicorn 是基於 uvloop 和 httptools 構建的非常快速的 ASGI 服務器。
什么是 uvloop 和 httptools ?
答: uvloop 用於替換標准庫 asyncio 中的事件循環,使用 Cython 實現,它非常快,可以使 asyncio 的速度提高 2-4 倍。asyncio 不用我介紹吧,寫異步代碼離不開它。
httptools 是 nodejs HTTP 解析器的 Python 實現。
什么是 ASGI 服務器?
答: 異步網關協議接口,一個介於網絡協議服務和 Python 應用之間的標准接口,能夠處理多種通用的協議類型,包括 HTTP,HTTP2 和 WebSocket。
請簡單介紹下 Uvicorn
答:目前,Python 仍缺乏異步的網關協議接口,ASGI 的出現填補了這一空白,現在開始,我們能夠使用共同的標准為所有的異步框架來實現一些工具,ASGI 幫助 Python 在 Web 框架上和 Node.JS 及 Golang 相竟爭,目標是獲得高性能的 IO 密集型任務,ASGI 支持 HTTP2 和 WebSockets,WSGI 是不支持的。
Uvicorn 目前支持 HTTP1.1 和 WebSocket,計划支持 HTTP2。
使用方法:
$ pip install uvicorn
創建一個文件 example.py
async def app(scope, receive, send):
assert scope['type'] == 'http'
await send({
'type': 'http.response.start',
'status': 200,
'headers': [
[b'content-type', b'text/plain'],
]
})
await send({
'type': 'http.response.body',
'body': b'Hello, world!',
})
啟動 Uvicorn
$ uvicorn example:app
你也可以不使用命令行,直接運行你的腳本也是可以的,如下:
import uvicorn
async def app(scope, receive, send):
...
if __name__ == "__main__":
uvicorn.run("example:app", host="127.0.0.1", port=5000, log_level="info")
FastAPI使用uvicorn
import uvicorn
from fastapi import FastAPI
app = FastAPI()
@app.get("/")
async def root():
return {"message": "Hello World"}
if __name__ == '__main__':
uvicorn.run(app=app)
深入到uvicorn.run()
方法里面,看到一個:
def run(app, **kwargs):
config = Config(app, **kwargs)
server = Server(config=config)
if (config.reload or config.workers > 1) and not isinstance(app, str):
logger = logging.getLogger("uvicorn.error")
logger.warn(
"You must pass the application as an import string to enable 'reload' or 'workers'."
)
sys.exit(1)
if config.should_reload:
sock = config.bind_socket()
supervisor = StatReload(config, target=server.run, sockets=[sock])
supervisor.run()
elif config.workers > 1:
sock = config.bind_socket()
supervisor = Multiprocess(config, target=server.run, sockets=[sock])
supervisor.run()
else:
server.run()
再深入到 config = Config(app, **kwargs)里面,就看到一些很多的相關的配置信息項:
class Config:
def __init__(
self,
app,
host="127.0.0.1",
port=8000,
uds=None,
fd=None,
loop="auto",
http="auto",
ws="auto",
lifespan="auto",
env_file=None,
log_config=LOGGING_CONFIG,
log_level=None,
access_log=True,
use_colors=None,
interface="auto",
debug=False,
reload=False,
reload_dirs=None,
workers=None,
proxy_headers=True,
forwarded_allow_ips=None,
root_path="",
limit_concurrency=None,
limit_max_requests=None,
backlog=2048,
timeout_keep_alive=5,
timeout_notify=30,
callback_notify=None,
ssl_keyfile=None,
ssl_certfile=None,
ssl_version=SSL_PROTOCOL_VERSION,
ssl_cert_reqs=ssl.CERT_NONE,
ssl_ca_certs=None,
ssl_ciphers="TLSv1",
headers=None,
):
....
所以還可以添加的參數可以看上面的幾個配置的選項的信息來填:
於是乎還可以修改為:
uvicorn.run(app=app, host="127.0.0.1", port=8000, reload=True, debug=True)
發現本來想熱更新代碼,結果吶?有告警信息提示:
WARNING: You must pass the application as an import string to enable 'reload' or 'workers'.
翻譯過來就是說: 警告:必須將應用程序作為導入字符串傳遞,才能啟用“重新加載” 然后呢: 我修改為:
uvicorn.run(app='app', host="127.0.0.1", port=8000, reload=True, debug=True)
又提示:
ERROR: Error loading ASGI app. Import string "app" must be in format "<module>:<attribute>".
好吧,我再看看官方文檔說是:
在命令行下是需要:模塊加app名稱:剛好上面的錯誤提示也是說需要:
uvicorn.run(app='main:app', host="127.0.0.1", port=8000, reload=True, debug=True)
這樣之后就可以啟動熱更新重啟服務了!
使用命令行時,你可以使用 uvicorn --help 來獲取幫助。
Usage: uvicorn [OPTIONS] APP
Options:
--host TEXT Bind socket to this host. [default:
127.0.0.1]
--port INTEGER Bind socket to this port. [default: 8000]
--uds TEXT Bind to a UNIX domain socket.
--fd INTEGER Bind to socket from this file descriptor.
--reload Enable auto-reload.
--reload-dir TEXT Set reload directories explicitly, instead
of using the current working directory.
--workers INTEGER Number of worker processes. Defaults to the
$WEB_CONCURRENCY environment variable if
available. Not valid with --reload.
--loop [auto|asyncio|uvloop|iocp]
Event loop implementation. [default: auto]
--http [auto|h11|httptools] HTTP protocol implementation. [default:
auto]
--ws [auto|none|websockets|wsproto]
WebSocket protocol implementation.
[default: auto]
--lifespan [auto|on|off] Lifespan implementation. [default: auto]
--interface [auto|asgi3|asgi2|wsgi]
Select ASGI3, ASGI2, or WSGI as the
application interface. [default: auto]
--env-file PATH Environment configuration file.
--log-config PATH Logging configuration file.
--log-level [critical|error|warning|info|debug|trace]
Log level. [default: info]
--access-log / --no-access-log Enable/Disable access log.
--use-colors / --no-use-colors Enable/Disable colorized logging.
--proxy-headers / --no-proxy-headers
Enable/Disable X-Forwarded-Proto,
X-Forwarded-For, X-Forwarded-Port to
populate remote address info.
--forwarded-allow-ips TEXT Comma separated list of IPs to trust with
proxy headers. Defaults to the
$FORWARDED_ALLOW_IPS environment variable if
available, or '127.0.0.1'.
--root-path TEXT Set the ASGI 'root_path' for applications
submounted below a given URL path.
--limit-concurrency INTEGER Maximum number of concurrent connections or
tasks to allow, before issuing HTTP 503
responses.
--backlog INTEGER Maximum number of connections to hold in
backlog
--limit-max-requests INTEGER Maximum number of requests to service before
terminating the process.
--timeout-keep-alive INTEGER Close Keep-Alive connections if no new data
is received within this timeout. [default:
5]
--ssl-keyfile TEXT SSL key file
--ssl-certfile TEXT SSL certificate file
--ssl-version INTEGER SSL version to use (see stdlib ssl module's)
[default: 2]
--ssl-cert-reqs INTEGER Whether client certificate is required (see
stdlib ssl module's) [default: 0]
--ssl-ca-certs TEXT CA certificates file
--ssl-ciphers TEXT Ciphers to use (see stdlib ssl module's)
[default: TLSv1]
--header TEXT Specify custom default HTTP response headers
as a Name:Value pair
--help Show this message and exit.
使用進程管理器
使用進程管理器確保你以彈性方式運行運行多個進程,你可以執行服務器升級而不會丟棄客戶端的請求。
一個進程管理器將會處理套接字設置,啟動多個服務器進程,監控進程活動,監聽進程重啟、關閉等信號。
Uvicorn 提供一個輕量級的方法來運行多個工作進程,比如 --workers 4
,但並沒有提供進行的監控。
使用 Gunicorn
Gunicorn 是成熟的,功能齊全的服務器,Uvicorn 內部包含有 Guicorn 的 workers 類,允許你運行 ASGI 應用程序,這些 workers 繼承了所有 Uvicorn 高性能的特點,並且給你使用 Guicorn 來進行進程管理。
這樣的話,你可能動態增加或減少進程數量,平滑地重啟工作進程,或者升級服務器而無需停機。
在生產環境中,Guicorn 大概是最簡單的方式來管理 Uvicorn 了,生產環境部署我們推薦使用 Guicorn 和 Uvicorn 的 worker 類:
gunicorn example:app -w 4 -k uvicorn.workers.UvicornWorker
執行上述命令將開戶 4 個工作進程,其中 UvicornWorker 的實現使用 uvloop 和httptools 實現。在 PyPy 下運行,你可以使用純 Python 實現,可以通過使用UvicornH11Worker 類來做到這一點。
gunicorn -w 4 -k uvicorn.workers.UvicornH11Worker
Gunicorn 為 Uvicorn 提供了不同的配置選項集,但是一些配置暫不支持,如--limit-concurrency 。
使用 Supervisor
要supervisor用作流程管理器,您應該:
使用其文件描述符將套接字移交給uvicorn,supervisor始終將其用作0,並且必須在本fcgi-program節中進行設置。
或為每個uvicorn進程使用UNIX域套接字。
一個簡單的主管配置可能看起來像這樣: administratord.conf:
[supervisord]
[fcgi-program:uvicorn]
socket=tcp://localhost:8000
command=venv/bin/uvicorn --fd 0 example:App
numprocs=4
process_name=uvicorn-%(process_num)d
stdout_logfile=/dev/stdout
stdout_logfile_maxbytes=0
然后運行supervisord -n
。
使用 Circus
要circus用作流程管理器,您應該:
使用其文件描述符將套接字移交給uvicorn,馬戲團可將其用作$(circus.sockets.web)。
或為每個uvicorn進程使用UNIX域套接字。
使用 Circus 與 Supervisor 很類似。配置文件 circus.ini 如下:
[watcher:web]
cmd = venv/bin/uvicorn --fd $(circus.sockets.web) example:App
use_sockets = True
numprocesses = 4
[socket:web]
host = 0.0.0.0
port = 8000
然后運行circusd circus.ini
。
與 Nginx 部署
Nginx 作為 Uvicorn 進程的代理並不是必須的,你可以使用 Nginx 做為負載均衡。推薦使用 Nginx 時配置請求頭,如 X-Forwarded-For,X-Forwarded-Proto,以便 Uvicorn 識別出真正的客戶端信息,如 IP 地址,scheme 等。這里有一個配置文件的樣例:
http {
server {
listen 80;
client_max_body_size 4G;
server_name example.com;
location / {
proxy_set_header Host $http_host;
proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
proxy_set_header X-Forwarded-Proto $scheme;
proxy_redirect off;
proxy_buffering off;
proxy_pass http://uvicorn;
}
location /static {
# path for static files
root /path/to/app/static;
}
}
upstream uvicorn {
server unix:/tmp/uvicorn.sock;
}
}
使用 HTTPS
要使用https運行uvicorn,需要證書和私鑰。推薦的獲取方法是使用Let's Encrypt。
對於使用https進行本地開發,可以使用mkcert 生成有效的證書和私鑰。
$ uvicorn example:app --port 5000 --ssl-keyfile=./key.pem --ssl-certfile=./cert.pem
使用 Gunicorn 也可以直接使用證書。
也可以與uvicorn的工人一起使用證書來獲取gunicorn
$ gunicorn --keyfile=./key.pem --certfile=./cert.pem -k uvicorn.workers.UvicornWorker example:app