代码收藏家 Python 模块 Uvicorn 实战指南
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Uvicorn 是一个高性能的 ASGI 实现。它是构建和运行 Python 基于 ASGI 的 Web 和实时服务器应用的理想选择。它特别适合于构建高性能、实时的应用，如 WebSocket、HTTP/2、GraphQL API等。本文将通过一些实战例子，教你如何使用 Uvicorn 构建和运行应用。
1. 介绍和安装
1.1 介绍
Uvicorn 是一个基于 Python 的轻量级 ASGI 服务器，以 uvloop 和 httptools 为核心，以提供极速和高效。
1.2 安装
使用 pip 安装：
pip install uvicorn
如果需要最高性能，建议安装以下选项：
pip install uvicorn[standard]
该包含 uvloop 和 httptools，并提供完善的日志和进程以及完整的处理能力。
2. 创建基础应用
2.1 简单的 HTTP 应用
创建一个文件，名为 app.py：
from fastapi import FastAPI
app = FastAPI()
@app.get("/")
def read_root():
return {"message": "Hello, World!"}
使用 Uvicorn 运行该应用：
uvicorn app:app --host 0.0.0.0 --port 8000 --reload
2.2 添加日志
实际应用中，日志很重要。使用 --log-level 可以控制日志输出：
uvicorn app:app --log-level debug
定制日志格式：
uvicorn app:app --log-config logging.yaml
一个例子 logging.yaml：
version: 1
formatters:
default:
format: "%(asctime)s - %(name)s - %(levelname)s - %(message)s"
handlers:
console:
class: logging.StreamHandler
formatter: default
loggers:
uvicorn:
handlers: [console]
level: INFO
root:
handlers: [console]
level: INFO
3. 实现高级功能
3.1 支持 WebSocket
在添加 WebSocket 支持时，可以使用 FastAPI 的高性能功能。
from fastapi import FastAPI, WebSocket
app = FastAPI()
@app.websocket("/ws")
async def websocket_endpoint(websocket: WebSocket):
await websocket.accept()
while True:
data = await websocket.receive_text()
await websocket.send_text(f"Message text was: {data}")
运行该应用，并使用浏览器接入 WebSocket。
3.2 优化运行性能
在高流量场景中，使用 --workers 可以超现行处理。
uvicorn app:app --host 0.0.0.0 --port 8000 --workers 4
举例：指定服务器使用 uvloop ：
uvicorn app:app --loop uvloop
4. Nginx 配置反向代理
在生产环境中，使用 Nginx 作为反向代理，可以提供以下优势：
以下是具体配置步骤：
4.1 安装与配置 Nginx
- 安装 Nginx
在基于 Debian 的系统中：
sudo apt update
sudo apt install nginx
在基于 Red Hat 的系统中：
sudo yum install nginx
- 编辑 Nginx 配置文件
创建或修改一个 Nginx 站点配置文件，例如 /etc/nginx/sites-available/uvicorn：
server {
listen 80;
server_name example.com;
location / {
proxy_pass http://127.0.0.1:8000;
proxy_http_version 1.1;
proxy_set_header Upgrade $http_upgrade;
proxy_set_header Connection "upgrade";
proxy_set_header Host $host;
proxy_cache_bypass $http_upgrade;
}
error_log /var/log/nginx/uvicorn_error.log;
access_log /var/log/nginx/uvicorn_access.log;
}
- 启用站点配置
在基于 Debian 的系统中：
sudo ln -s /etc/nginx/sites-available/uvicorn /etc/nginx/sites-enabled/
sudo nginx -t
sudo systemctl reload nginx
在基于 Red Hat 的系统中，直接编辑 /etc/nginx/nginx.conf 添加上述配置，然后重新加载 Nginx：
sudo nginx -t
sudo systemctl reload nginx
4.2 启用 SSL 支持
使用 Let’s Encrypt 为域名启用 HTTPS 支持：
- 安装 Certbot：
sudo apt install certbot python3-certbot-nginx
- 自动配置 HTTPS：
sudo certbot --nginx -d example.com
完成后，Nginx 将自动更新为支持 HTTPS 的配置。
- 定期更新证书：
Certbot 会自动添加定期更新任务。如果需要手动测试：
sudo certbot renew --dry-run
4.3 性能优化建议
在 listen 指令中添加 http2：
listen 443 ssl http2;
在 Nginx 配置中启用 Gzip 压缩：
gzip on;
gzip_types text/plain application/json application/javascript text/css;
调整 proxy_buffer_size 和 proxy_buffers：
proxy_buffer_size 128k;
proxy_buffers 4 256k;
proxy_busy_buffers_size 256k;
5. 常见问题与解决方案
5.1 高并发问题
在高并发场景下，Uvicorn 可能会因为 CPU 饱和而表现出瓶颈。解决方案包括：
--workers 参数以启用多进程。5.2 WebSocket 超时
WebSocket 可能在高流量时出现超时问题。可以通过调整 Uvicorn 的 --timeout-keep-alive 参数增加连接存活时间：
uvicorn app:app --timeout-keep-alive 120
5.3 日志不完整
日志在高负载时可能出现丢失情况。解决方法是使用独立日志管理器（如 ELK 或 Fluentd）集中处理日志。
6. 总结
Uvicorn 是构建现代高性能 Python 应用的利器。通过灵活的配置和良好的性能优化，它可以轻松应对从开发到生产的各种场景。在这篇文章中，我们涵盖了 Uvicorn 的安装、基础功能、性能优化以及部署技巧。希望这些内容能帮助你更高效地使用 Uvicorn。
如果你有任何问题或建议，请在评论区留言，一起交流学习！
作者：ghostwritten
