flask 的一个比较经典的设计是 App context 与 Request context。

1 flask 中的上下文

• 程序上下文

  • current app
  • g

• 请求上下文

  • request
  • session

从一个 Flask app 读入配置并启动开始，就进入了 App Context，其中我们可以访问到配置文件，打开资源文件， 通过路由规则反向构造 URL 等。

from flask import Flask, current_app
app = Flask(__name__)

@app.route('/')
def index():
	return 'Hello {0}'.format(current_app.name)

如上程序可以很自然的读出 current_app.name，current_app 是一个本地代理，它的类型是 werkzeug.local.LocalProxy 它所代理的即是我们的 app 对象，也就是 current_app == LocalProxy(app)。使用 current_app 是因为它也是一个 ThreadLocal 变量，对它的改动不会影响到其它的线程。可以使用 current_app._get_current_object() 方法来取得 app 对象。

在离线脚本里也可以显式的建立一个App Context：

from flask import Flask, current_app

app = Flask(__name__)
with app.app_context():
	print current_app.name

对于 Flask Web 来说每一个请求都是一个独立的线程，因为每一个请求都不是独立的话，想象下同时多个用户在发送请求的时候请求必须是独立，要不然会出现数据的冲突。请求之间的信息要完全隔离，避免冲突，这里就必须需要使用到 Thread Local。

在 python 中实现最简单的 Thread Local 方法如下：

import threading
mydata = threading.local() # 创建 Thread Local 对象
mydata.number = 12
log = []
def f():
	mydata.number = 13
	log.append(mydata.number) # 在这线程里已经修改了数据

thread = threading.Thread(target=f)
thread.start()
print log  # [13]
print mydata.number  # 12  # 主线程没有改变

因此只有Thread Local对象，就能让同一个对象在多个线程下做到状态的隔离。在 Flask 中 基于werkzeug 实现了自己的本地线程，同时还实现了两种数据结构：

• LocalStack: 基于 werkzeug.local.Local 实现的栈结构，可以将对象推入，弹出，也可以快速拿到栈顶对象。
• LocalProxy: 标准的代理模式，构造此结构的时候接受一个可以调用的对象，一般是函数，这个函数在被调用后返回一个本身就是Thread Local对象。它是通过 LocalStack 实例化的栈顶对象。对于这个 LocalProxy 的处理都会转发到这个栈顶对象上。

在 flask 中，App Context 表示了应用级别的上下文，比如说配置文件中的数据库连接信。Request Context 代表的是请求级别的上下文。如当前访问的 URL。

这两种上下文对象都定义在 flask.ctx 中，它们的用法是推入 flask.globals 中创建的 _app_ctx_stack和_request_ctx_stack这两个实例化的 Local Stack对象。

from flask import Flask, current_app
from flask.globals import _app_ctx_stack, _request_ctx_stack
app = Flask(__name__)

if __name__ == '__main__':
	print _app_ctx_stack.top
	print _request_ctx_stack.top
	print _app_ctx_stack()
	print current_app
	# 推入 app context
	ctx = app.app_context()
	ctx.push()
	print _app_ctx_stack.top
	print _app_ctx_stack.top is ctx
	print current_app
	ctx.pop()
	print current_app

需要注意的是当使用 app = Flask(__name__) 构造出一个 Flask App 时，并不会被自动推入 Stack，所以此时的 Local Stack 的栈顶是空的， current_app 也是 unbound 状态。

所以在离线脚本中连接数据库的时候，当我们使用 Flask-SQLalchemy 写成的 Model 上调用 User.query.get(user_id) 就会立即出现 RuntimeError。因为此时的 App Context 还没有被推入栈中，而 Flask-SQLalchemy 需要做数据库连接的时候取访问 current_app.config current_app 指向的却是 _app_ctx_stack 为空的栈顶。所以一般要先将 App 的 APP Context 推入栈中，栈顶不为空后 current_app 这个 LocalProxy 对象就很自然的取得 config 属性转发到当前 APP 上。

但是需要注意的一点是在我们应用启动后并不需要显式的推入 APP context，原因是在于在请求上下文发生后，如果没有检查到 APP context 就会隐式的推入一个应用上下文。

from flask import request, Flask

app = Flask(__name__)
@app.route('/people/')
def people():
	name = request.args.get('name')

这里当用户访问 /people/ 的时候，flask 会去找一个叫做 _request_ctx_stack 的栈顶对象，它就是 LocalProxy 的实例。

from functools import partial
from werkzeug.local import LocalProxy

def _lookup_req_object(name):
	top = _request_ctx_stack.top
	if top is None:
		raise RuntimeError('working outside of request context')
	return getattr(top, name)

request = LocalProxy(partial(_lookup_req_object, 'request'))

在 flask 中有这样的几个 hook 装饰器：

• before_first_request：在处理第一次请求之前执行。
• before_request：在每次请求前执行。
• teardown_appcontext：不管有无异常，注册函数都会在每次请求后执行。
• context_processor：上下文处理的装饰器，返回的字典中的键可以在上下文中使用。
• errorhandle：errorhandle 接受状态码，可以自定义返回这种状态码的响应处理方法。
• template_filter：在使用jinja2模板的时候可以方便的注册过滤器。

接下来在 code 中的 app_with_local_proxy.py 可以看到演示代码，如何使用LocalProxy 代替 flask.g。其中 get_current_user 返回LocalStack的栈对象，然后使用LocalProxy进行代理，结果返回一个应用上下文对象，在应用上下文以及请求上下文中被作为全局变量使用。

对于 url_for 最常见的使用有两个：

• 作为常规链接使用 url_for('view func name') 接受一个字符串，其值为视图函数的名字
• 作为静态文件的特殊路由 url_for('static', filename='') 可以作为内部文件与用户进行互通

web 表单是作为前端用户最常用的输入，通过request.form对象传递到后台。在 flask 中有 flask-wtf 与 wtforms协同实现 web 表单的生成和验证，一般的 flask web application 中会将 forms 作为一个独立的模块进行处理。进阶的 form 会对 validate 方法进行继承扩展，详细请参考flask auth system 里面的 form 设计。值得注意的是 flask-wtf 中的表单都实现了CSRF保护，在 config 文件中增加一个SECRET_KEY的值便可实现此功能。关于表单在 HTML 上的渲染也可以参考上面的 flask-auth-system 项目。 这里再多提一点就是关于 flash 消息的使用，当用户在 web 表单中进行了相应的输入，页面需要作出相应的反馈的时间。flash 就变得很有用，在 HTML 中 flask 开放了 get_flashed_messages() 给模板，用于获取并渲染信息。 HTML 的渲染模板如下：

{% for message in get_flashed_messages() %}
<div class="alert alert-warning">
	<button type="button" class="close" data-dismiss="alert">&times;</button>
		{{ message }}
</div>
{% endfor %}