Starlette
https://pypi.org/project/starlette/
Starlette 是一个轻量级、高性能的 ASGI（Asynchronous Server Gateway Interface） 框架，专为构建异步 Web 应用、API 和微服务设计。它以简洁的 API、异步原生支持和可扩展性著称，常与 FastAPI（基于 Starlette 构建）、Uvicorn（ASGI 服务器）等工具配合使用。
核心特性
-
异步原生
完全基于 Python 的 async/await 语法，支持异步请求处理、WebSocket、HTTP/2 等现代 Web 特性，性能优于传统同步框架（如 Flask）。
-
轻量级且灵活
核心代码简洁（约 6k 行），无强制依赖（仅需 anyio 处理异步 I/O），可按需扩展功能（如会话、认证、模板渲染）。
-
丰富的功能支持
- 路由系统（支持路径参数、正则匹配）
- WebSocket 双向通信
- HTTP/2 与服务器推送
- 中间件（Middleware）机制
- 测试客户端（内置
TestClient）
- 静态文件服务
- 请求/响应对象封装（支持表单、JSON、文件上传）
-
高性能
底层基于 ASGI，配合 Uvicorn 或 Hypercorn 等服务器，性能接近 Node.js 或 Go 编写的服务。
安装
pip install starlette
# 如需WebSocket或表单处理，需安装额外依赖
pip install starlette[full]
快速入门示例
from starlette.applications import Starlette
from starlette.responses import JSONResponse
from starlette.routing import Route
async def homepage(request):
return JSONResponse({"message": "Hello, Starlette!"})
async def user_profile(request):
username = request.path_params["username"]
return JSONResponse({"username": username})
app = Starlette(
routes=[
Route("/", homepage),
Route("/user/{username}", user_profile),
]
)
运行服务（需安装 Uvicorn）：
uvicorn main:app --reload
典型应用场景
- 构建高性能异步 API
- WebSocket 实时应用（如聊天、通知）
- 微服务架构中的轻量级服务
- 与 FastAPI 结合（FastAPI 复用了 Starlette 的核心功能，并增加了自动文档、数据验证等）
与其他框架的对比
- Flask/Django：Starlette 是异步原生的，更适合 I/O 密集型场景（如数据库查询、外部 API 调用）。
- FastAPI：FastAPI 基于 Starlette，专注于 API 开发（自动生成 OpenAPI 文档、Pydantic 数据验证），而 Starlette 更通用。
- Sanic：Starlette 更轻量，生态更简洁，Sanic 则提供更多内置功能。
扩展生态
Starlette 可通过第三方库扩展：
jinja2：模板渲染 python-multipart：表单处理 itsdangerous：会话管理 httpx：异步 HTTP 客户端
总之，Starlette 是构建现代异步 Web 应用的高效选择，尤其适合需要高性能和灵活性的场景。
contextlib
contextlib 是 Python 标准库中的模块，专为上下文管理器（Context Manager）设计，提供了简洁、灵活的方式来创建和使用上下文管理器，常用于资源管理（如文件、网络连接、锁）、异常处理、临时环境设置等场景。
上下文管理器的核心是实现 __enter__() 和 __exit__() 方法，而 contextlib 通过装饰器、工具函数等简化了这一过程，无需手动定义类。
核心功能与常用工具
1. @contextmanager 装饰器
最常用的工具，可将生成器函数直接转换为上下文管理器，无需编写完整的类。
- 生成器中
yield 之前的代码相当于 __enter__() 方法（进入上下文时执行）；
yield 之后的代码相当于 __exit__() 方法（退出上下文时执行，即使发生异常也会执行）。
示例：自定义文件读取上下文管理器
from contextlib import contextmanager
@contextmanager
def open_file(file_path, mode='r'):
# __enter__ 逻辑
f = open(file_path, mode)
try:
yield f # 返回资源给 with 语句
finally:
# __exit__ 逻辑（确保资源释放）
f.close()
# 使用
with open_file('test.txt') as f:
print(f.read())
2. closing() 函数
用于包装实现了 close() 方法的对象，使其成为上下文管理器，退出时自动调用 close()。
适用于没有原生支持上下文管理的资源（如网络连接、数据库连接）。
示例：关闭网络连接
from contextlib import closing
import urllib.request
with closing(urllib.request.urlopen('https://www.python.org')) as page:
for line in page:
print(line)
# 自动调用 page.close()
3. suppress() 函数
用于忽略指定的异常，避免手动编写 try-except 块。
进入上下文时若发生指定异常，会直接忽略并继续执行后续代码。
示例：忽略文件不存在异常
from contextlib import suppress
# 忽略 FileNotFoundError，不会报错
with suppress(FileNotFoundError):
with open('nonexistent.txt') as f:
print(f.read())
print("继续执行...")
4. redirect_stdout() / redirect_stderr()
用于重定向标准输出/标准错误到指定文件或对象，常用于日志记录、测试输出捕获。
示例：重定向打印输出到文件
from contextlib import redirect_stdout
with open('output.txt', 'w') as f:
with redirect_stdout(f):
print("Hello, contextlib!") # 输出写入 output.txt
5. ExitStack 类
用于动态管理多个上下文管理器，适合上下文数量不确定的场景（如同时打开多个文件）。
通过 enter_context() 逐个添加上下文，退出时自动逆序关闭所有资源。
示例：动态打开多个文件
from contextlib import ExitStack
files = ['a.txt', 'b.txt', 'c.txt']
with ExitStack() as stack:
# 逐个添加文件上下文，自动管理
f_handles = [stack.enter_context(open(f, 'w')) for f in files]
for f in f_handles:
f.write('Hello!')
# 所有文件自动关闭
应用场景
- 资源管理：文件、网络连接、数据库连接的自动关闭；
- 异常处理：简化
try-except 逻辑，忽略特定异常；
- 环境临时修改：如临时重定向输出、修改系统配置；
- 动态上下文管理：处理数量不确定的上下文资源。
总结
contextlib 大幅简化了上下文管理器的创建和使用，避免了重复的 try-finally 代码，让资源管理更简洁、优雅。无论是自定义上下文，还是复用现有对象，它都是 Python 中处理“进入-退出”逻辑的首选工具。
uvicorn
Uvicorn 是一个高性能的 ASGI（Asynchronous Server Gateway Interface）服务器，专为运行异步 Python Web 应用设计，是 Starlette、FastAPI、Quart 等异步框架的首选服务器。它基于 uvloop（高性能事件循环）和 httptools（HTTP 解析工具）构建，性能接近 Node.js 或 Go 编写的服务器。
核心特性
-
异步原生支持
完全兼容 ASGI 3 规范，支持异步请求处理、WebSocket、HTTP/1.1、HTTP/2 以及服务器推送（Server Push）。
-
高性能
- 使用
uvloop 替代 Python 标准库的 asyncio 事件循环（性能提升约 2-4 倍）；
- 基于
httptools 实现快速 HTTP 解析，处理请求的效率极高。
-
易用性
命令行启动简单，支持热重载（开发模式）、配置文件、SSL/TLS 等功能。
-
兼容性
可作为 Gunicorn 的 worker 运行（多进程 + 异步），也可单独作为单进程服务器使用。
安装
# 基础安装
pip install uvicorn
# 完整安装（包含 uvloop 和 httptools，提升性能）
pip install uvicorn[standard]
快速使用
1. 运行简单的 ASGI 应用
创建一个简单的 ASGI 应用（app.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, Uvicorn!',
})
启动服务器：
uvicorn app:app --reload # --reload 开发模式，代码修改自动重启
访问 http://127.0.0.1:8000，即可看到响应。
2. 运行 Starlette/FastAPI 应用
以 FastAPI 为例（main.py）：
from fastapi import FastAPI
app = FastAPI()
@app.get("/")
async def root():
return {"message": "Hello, FastAPI + Uvicorn!"}
启动服务器：
uvicorn main:app --host 0.0.0.0 --port 8000 --workers 4
--host 0.0.0.0：允许外部访问； --port 8000：指定端口； --workers 4：启动 4 个 worker 进程（多核利用）。
常用命令行参数
| 参数 |
作用 |
--reload |
开发模式，文件修改自动重启 |
--host |
绑定主机地址（默认 127.0.0.1） |
--port |
绑定端口（默认 8000） |
--workers |
启动的 worker 进程数（推荐设置为 CPU 核心数） |
--ssl-keyfile |
SSL 私钥文件路径（启用 HTTPS） |
--ssl-certfile |
SSL 证书文件路径（启用 HTTPS） |
--log-level |
日志级别（debug/info/warning/error） |
生产环境部署
生产环境中，通常结合 Gunicorn（进程管理器）和 Uvicorn（worker）使用，兼顾多进程和异步性能：
# 安装 Gunicorn
pip install gunicorn
# 启动：Gunicorn 作为主进程，Uvicorn 作为 worker
gunicorn main:app --workers 4 --worker-class uvicorn.workers.UvicornWorker --bind 0.0.0.0:8000
与其他服务器的对比
- Gunicorn：WSGI 服务器，不支持异步；可搭配 Uvicorn worker 实现异步支持。
- Hypercorn：另一个 ASGI 服务器，支持 HTTP/3，功能与 Uvicorn 类似，但性能稍弱。
- Daphne：由 Django 团队开发的 ASGI 服务器，兼容性好，但性能低于 Uvicorn。
总结
Uvicorn 是异步 Python Web 应用的高性能服务器，兼具易用性和扩展性，是 Starlette、FastAPI 等框架的标配。开发时用 --reload 提升效率，生产环境结合 Gunicorn 实现多进程部署，可充分发挥异步应用的性能优势。