6.flask 源碼解析：響應
response 簡介
在 flask 應用中，我們只需要編寫 view 函數，并不需要直接和響應（response）打交道，flask 會自動生成響應返回給客戶端。
The return value from a view function is automatically converted into a response object for you.
—— Flask docs
我們知道 HTTP 響應分為三個部分：
狀態欄（HTTP 版本、狀態碼和說明）、頭部（以冒號隔開的字符對，用于各種控制和協商）、body（服務端返回的數據）。比如下面訪問一個地址的響應：
HTTP/1.1 200 OK
Access-Control-Allow-Origin: *
Cache-Control: max-age=600
Content-Encoding: gzip
Content-Type: text/html; charset=utf-8
Date: Wed, 15 Feb 2017 07:50:41 GMT
Expires: Wed, 15 Feb 2017 08:00:41 GMT
Last-Modified: Wed, 15 Feb 2017 07:46:56 GMT
Server: GitHub.com
Transfer-Encoding: chunked
X-GitHub-Request-Id: D2A7:7B6B:33C0628:47C44B9:58A40851
<BODY>
flask 自然也會提供所有這些數據的操作，視圖函數就支持返回三個值：第一個是返回的數據，第二個是狀態碼，第三個是頭部字典。比如：
@app.route('/')
def hello_world():
return 'Hello, World!', 201, {'X-Foo': 'bar'}
這篇文章就講講這背后的魔法。
flask 響應（response）
在 flask 源碼解析：應用啟動流程 的最后，我們講到 full_dispatch_request 在調用路由的視圖函數之后，會調用 finalize_request 進行最后的處理，在這個方法里就包含了 response 對象的生成和處理邏輯。
finalize_request 的代碼如下：
def finalize_request(self, rv, from_error_handler=False):
"""Given the return value from a view function this finalizes
the request by converting it into a response and invoking the
postprocessing functions. This is invoked for both normal
request dispatching as well as error handlers.
"""
response = self.make_response(rv)
try:
response = self.process_response(response)
request_finished.send(self, response=response)
except Exception:
if not from_error_handler:
raise
self.logger.exception('Request finalizing failed with an '
'error while handling an error')
return response
里面有兩個方法調用：make_response 根據視圖函數的返回值生成 response 對象，process_response 對 response 做一些后續的處理（比如執行 hooks 函數）。我們先來看看 make_response：
def make_response(self, rv):
"""Converts the return value from a view function to a real
response object that is an instance of :attr:`response_class`.
"""
status_or_headers = headers = None
if isinstance(rv, tuple):
rv, status_or_headers, headers = rv + (None,) * (3 - len(rv))
if isinstance(status_or_headers, (dict, list)):
headers, status_or_headers = status_or_headers, None
if not isinstance(rv, self.response_class):
# When we create a response object directly, we let the constructor
# set the headers and status. We do this because there can be
# some extra logic involved when creating these objects with
# specific values (like default content type selection).
if isinstance(rv, (text_type, bytes, bytearray)):
rv = self.response_class(rv, headers=headers,
status=status_or_headers)
headers = status_or_headers = None
if status_or_headers is not None:
if isinstance(status_or_headers, string_types):
rv.status = status_or_headers
else:
rv.status_code = status_or_headers
if headers:
rv.headers.extend(headers)
return rv
make_response 是視圖函數能返回多個不同數量和類型值的關鍵，因為它能處理這些情況，統一把它們轉換成 response。
如果返回值本身就是 Response 實例，就直接使用它；如果返回值是字符串類型，就把它作為響應的 body，并自動設置狀態碼和頭部信息；
如果返回值是 tuple，會嘗試用 (response, status, headers) 或者 (response, headers) 去解析。
NOTE：因為視圖函數可以返回 Response 對象，因此我們可以直接操作 Response。
不管視圖函數返回的是什么，最終都會變成 Response 對象，那么我們就來看看 Response 的定義：
from werkzeug.wrappers import Response as ResponseBase
class Response(ResponseBase):
"""The response object that is used by default in Flask. Works like the
response object from Werkzeug but is set to have an HTML mimetype by
default. Quite often you don't have to create this object yourself because
:meth:`~flask.Flask.make_response` will take care of that for you.
If you want to replace the response object used you can subclass this and
set :attr:`~flask.Flask.response_class` to your subclass.
"""
default_mimetype = 'text/html'
Flask 的 Response 類非常簡單，它只是繼承了 werkzeug.wrappers:Response，然后設置默認返回類型為 html。
不過從注釋中，我們得到兩條很有用的信息：
- 一般情況下不要直接操作
Response對象，而是使用make_response方法來生成它 - 如果需要使用自定義的響應對象，可以覆蓋 flask app 對象的
response_class屬性。
繼續，下面就要分析 werkzeug 對應的代碼了。
werkzeug response
werkzeug 實現的 response 定義在 werkzeug/wrappers.py 文件中：
class Response(BaseResponse, ETagResponseMixin, ResponseStreamMixin,
CommonResponseDescriptorsMixin,
WWWAuthenticateMixin):
"""Full featured response object implementing the following mixins:
- :class:`ETagResponseMixin` for etag and cache control handling
- :class:`ResponseStreamMixin` to add support for the `stream` property
- :class:`CommonResponseDescriptorsMixin` for various HTTP descriptors
- :class:`WWWAuthenticateMixin` for HTTP authentication support
"""
和我們在 flask 請求分析的 Request 類一樣，這里使用了 Mixin 機制。BaseResponse 精簡后的大概框架如下：
class BaseResponse(object):
"""Base response class. The most important fact about a response object
is that it's a regular WSGI application. It's initialized with a couple
of response parameters (headers, body, status code etc.) and will start a
valid WSGI response when called with the environ and start response
callable.
"""
charset = 'utf-8'
default_status = 200
default_mimetype = 'text/plain'
automatically_set_content_length = True
def __init__(self, response=None, status=None, headers=None,
mimetype=None, content_type=None, direct_passthrough=False):
pass
BaseResponse 有一些類屬性，定義了默認的值，比如默認字符編碼是 utf-8，默認狀態碼是 200 等。實例化的時候接受的參數有：
- response： 字符串或者其他 iterable 對象，作為響應的 body
- status： 狀態碼，可以是整數，也可以是字符串
- headers： 響應的頭部，可以是個列表，也可以是
werkzeug.datastructures.Headers對象 - mimetype： mimetype 類型，告訴客戶端響應 body 的格式，默認是文本格式
- content_type: 響應頭部的
Content-Type內容
所有這些參數都是可選的，默認情況下會生成一個狀態碼為 200，沒有任何 body 的響應。status、status_code 作為 Response 的屬性，可以直接讀取和修改。body 數據在內部保存為 iterable 的類型，
但是對外也提供了直接讀寫的接口 self.data：
def get_data(self, as_text=False):
"""The string representation of the request body. Whenever you call
this property the request iterable is encoded and flattened.
"""
self._ensure_sequence()
rv = b''.join(self.iter_encoded())
if as_text:
rv = rv.decode(self.charset)
return rv
def set_data(self, value):
"""Sets a new string as response. The value set must either by a
unicode or bytestring.
"""
if isinstance(value, text_type):
value = value.encode(self.charset)
else:
value = bytes(value)
self.response = [value]
if self.automatically_set_content_length:
self.headers['Content-Length'] = str(len(value))
data = property(get_data, set_data, doc='''
A descriptor that calls :meth:`get_data` and :meth:`set_data`. This
should not be used and will eventually get deprecated.
''')
body 字符的編碼和長度都是自動設置的，用戶不需要手動處理。
至于頭部的存儲，werkzeug 使用的是類似于字典的 werkzeug.datastructures:Headers 類。在flask 源碼解析：請求這篇文章中，我們沒有詳細
解釋頭部的存儲，那么這篇文章就具體分析一下吧。
Headers 這個類的提供了很多和字典相同的接口：keys、values、iterms，但是和字典的區別在于它保存的值是有序的，而且允許相同 key 的值存在。
為什么這么設計呢？因為著更符合 HTTP 頭部的特性。先來看看有序，在 HTTP 傳送的過程中，如果頭部各個 key-value 鍵值對順序發生變化，有些代理或者客戶端等組件會認為請求被篡改而丟棄或者拒絕請求的處理，所以最好把頭部設置為有序的，用戶按照什么順序設置的，就按照什么順序存儲；再說說相同 key 的問題，這是因為 HTTP 頭部同一個 key 可能有多個 value（比如 Accept、SetCookie頭部）。那么這個看起比較特殊的字典是怎么實現的呢？來看代碼：
class Headers(object):
"""An object that stores some headers. It has a dict-like interface
but is ordered and can store the same keys multiple times.
"""
def __init__(self, defaults=None):
self._list = []
if defaults is not None:
if isinstance(defaults, (list, Headers)):
self._list.extend(defaults)
else:
self.extend(defaults)
def __getitem__(self, key, _get_mode=False):
if not _get_mode:
if isinstance(key, integer_types):
return self._list[key]
elif isinstance(key, slice):
return self.__class__(self._list[key])
if not isinstance(key, string_types):
raise exceptions.BadRequestKeyError(key)
ikey = key.lower()
for k, v in self._list:
if k.lower() == ikey:
return v
if _get_mode:
raise KeyError()
raise exceptions.BadRequestKeyError(key)
可以看到，頭部信息在內部存儲為二元組構成的列表，這樣就能同時保證它的有序性和重復性。一個核心的方法是 __getitem__，它定義了如何獲取頭部中的信息：
- 通過下標
header[3]，直接返回對應未知存儲的鍵值對元組 - 通過 key，返回 value
header['Accept']，返回匹配的第一個 value 值 - 通過 slice
header[3:7]，返回另外一個Headers對象，保存了 slice 中所有的數據
然后實現 keys()、items()、pop()、setdefault() 等方法讓它表現出來字典的特性，除此之外還有 add()、extend()、add_header() 等和字典無關的方法方便操作。
自定義 response
如果需要擴展 flask Response 的功能，或者干脆把它替換掉，只要修改 flask app 的 response_class 屬性就可以了，比如：
from flask import Flask, Response
class MyResponse(Response):
pass
app = Flask(__name__)
app.response_class = MyResponse
