Flask 线上高并发部署方案实现

目录

1、Flask默认多线程执行

2、使用gevent.pywsgi实现

3、是用uWSGI服务器实现

1、Flask默认多线程执行

前言：在Flask的较早版本中，默认并不支持多线程模式。然而，从Flask 0.9版本开始，引入了多线程模式的支持，并且在后续版本中逐渐成为默认设置。到了Flask 1.0版本，多线程模式已经被明确设定为默认行为。也就是说现在的Flask版本都是默认支持多线程的。

1、我们可以测试一下现在的Flask是不是以多线程的方式执行的。

【测试环境】

• Flask：2.3.2
• python：3.9.10

示例代码：

from flask import Flaskapp = Flask(__name__)@app.route('/')
def index():time.sleep(3)return "hello world"if __name__ == '__main__':app.run(debug=True)

• 我们进入到app.run()函数的源码查看，它的参数描述是怎么样的：

所以通过上面源码我们可以知道，现在是支持多线程的，且参数threaded默认True，也就是我们无法通过app.run()这个入口通过设置threaded为False来使用单线程，但是我们可以改源码。

1、现在我们通过JMeter来发起请求，看看是不是并发的。

• 1、线程数设置为2

• 2、HTTP请求配置如下：
• 3、再添加一个结果查看树，来查看运行结果

• 4、发送请求，查看结果

从上面结果可以看出两个线程的响应时间是3秒左右，可以得出确实是并发执行的。

2、那我们再看看把threaded参数改为False的情况

• 1、同样的发送请求，查看结果

从上面结果可以看出线程1的响应时间是3秒左右，而线程2的响应时间是5.5左右，可见线程2是等待线程1执行完了再执行的，得出结论两个线程是串行的。

总结：对于比较小型的项目在生产环境中部署没有问题，实际应用中还是应该根据实际的项目，进行压力测试找到对应的系统容量；但是对于一些大型的项目，并发量比较高的场景，继续使用默认的配置就不合适了，这时候需要使用专门的Web服务器，如使用uWSgi，Nginx，Docker容器等部署方式解决高并发的问题。下面介绍一些常用的手段。

2、使用gevent.pywsgi实现

gevent.pywsgi.WSGIServer： 是 Gevent 库中的一个 WSGI 服务器实现，主要用于提供异步、协程支持的 Web 服务器功能。它与传统的 WSGI 服务器（如 werkzeug.serving.WSGIRequestHandler）不同，具有以下几个优势和适用场景：

作用与优势

1、异步处理请求：

• Gevent 使用绿色线程（协程）来处理 I/O 操作，这使得它在处理大量并发请求时表现得更加高效。
• 由于使用了事件驱动和协程模型，Gevent 可以在等待 I/O 操作完成时继续处理其他任务，从而减少了阻塞和等待时间。

2、高并发处理能力：

• WSGIServer 可以处理大量的并发连接，而不会因为线程或进程的上下文切换而导致性能下降。这对于需要处理大量并发请求的应用非常有用，例如实时聊天应用或高流量的 API 端点。

3、轻量级

• Gevent 的绿色线程比传统的操作系统线程要轻量，内存开销小，创建和销毁速度快。这使得它能够支持更多的并发任务而不消耗过多的资源。

4、简化协程编程：

• Gevent 提供了简单的协程编程接口，可以很容易地使用 gevent.sleep() 等方法来编写异步代码，而不需要深入了解底层的异步 I/O 细节。

5、与现有代码兼容：

• Gevent 可以与现有的同步代码兼容，通过猴子补丁（monkey patching）来让标准库的同步操作支持异步执行。这样，你可以在不完全重写代码的情况下引入异步特性。

使用场景
1、高并发 Web 应用：

• 适用于需要处理大量并发请求的 Web 应用，如大型 API 服务或高流量的 Web 服务器。

2、实时应用：

• 例如聊天应用、实时数据推送服务、在线游戏等，这些应用需要处理大量并发连接和实时通信。

3、长连接服务：

• 对于需要保持长时间连接的服务，如 WebSocket 服务器，Gevent 的异步处理特性能够提供更好的性能和扩展性。

4、I/O 密集型任务：

• 适用于那些主要由 I/O 操作（如网络请求、文件读取等）组成的应用，这类任务通常会受益于 Gevent 的异步处理能力。

代码示例：

from flask import Flask
from gevent import monkey
from gevent.pywsgi import WSGIServerapp = Flask(__name__)@app.route('/')
def index():time.sleep(1)return "hello world"monkey.patch_all()
if __name__ == '__main__':# app.run(debug=True)http_server = WSGIServer(('0.0.0.0', 5000), app)http_server.serve_forever()

做个简单压力测试看看相比于上面默认情况的性能情况：

• 1、从下图可以看出使用了WSGIServer的明显QPS要比默认情况的要高；
• 2、默认情况下的错误率达到了17.3%，使用了WSGIServer的错误率为0

综上所述：使用了WSGIServer的性能明显优于默认使用多线程的情况

3、是用uWSGI服务器实现

注意：uwsgi 主要是为 Unix/Linux 系统设计的，并不直接在 Windows 上支持。

1、安装uWSGI【注意：这里是在Linux环境下】：

pip install uwsgi

2、创建uWSGI配置文件：

你可以创建一个INI格式的配置文件，比如uwsgi.ini，并在其中指定Flask应用的设置。一个基本的配置文件示例如下：

[uwsgi]  
module = your_flask_app:app  
master = true  
processes = 4  
socket = 0.0.0.0:8000  
chmod-socket = 660  
vacuum = true  
die-on-term = true

在这个配置文件中：

• module 指定了你的Flask应用的模块和变量名（通常是app）。
• master 启用了主进程管理。
• processes 设置了工作进程的数量。
• socket 定义了uWSGI服务器监听的地址和端口。
• chmod-socket 更改了socket的权限。
• vacuum 在服务器关闭时清理socket和PID文件。
• die-on-term 在接收到SIGTERM时立即退出。

3、启动uWSGI服务器：

使用uWSGI的配置文件启动服务器：

uwsgi --ini uwsgi.ini

这将根据uwsgi.ini文件中的设置启动uWSGI服务器，并运行你的Flask应用。

4、访问应用：
打开浏览器，访问http://localhost:8000（或者你在配置文件中指定的其他地址和端口），你应该能够看到你的Flask应用正在运行。

5、停止uWSGI服务器：

要停止uWSGI服务器，你可以使用以下命令（假设你知道uWSGI主进程的PID）：

kill -SIGTERM <uwsgi_pid>

或者，如果你使用的是uwsgi --ini方式启动的，并且想要优雅地停止服务器，你可以发送SIGINT信号（通常是Ctrl+C）到你启动uWSGI的终端会话。