django开发者模式中的autoreload是怎样实现的
在开发django应用的过程中，使用开发者模式启动服务是特别方便的一件事，只需要 python manage.py runserver 就可以运行服务，并且提供了非常人性化的autoreload机制，不需要手动重启程序就可以修改代码并看到反馈。刚接触的时候觉得这个功能比较人性化，也没觉得是什么特别高大上的技术。后来有空就想着如果是我来实现这个autoreload会怎么做，想了很久没想明白，总有些地方理不清楚，看来第一反应真是眼高手低了。于是就专门花了一些时间研究了django是怎样实现autoreload的，每一步都看源码说话，不允许有丝毫的想当然：
1、runserver命令。在进入正题之前其实有一大段废话，是关于runserver命令如何执行的，和主题关系不大，就简单带一下：
命令行键入 python manage.py runserver 后，django会去寻找runserver这个命令的执行模块，最后落在
django\contrib\staticfiles\management\commands\runserver.py模块上：
#django\contrib\staticfiles\management\commands\runserver.py from django.core.management.commands.runserver import \ Command as RunserverCommand class Command(RunserverCommand): help = "Starts a lightweight Web server for development and also serves static files."
而这个Command的执行函数在这：
#django\core\management\commands\runserver.py class Command(BaseCommand): def run(self, **options): """ Runs the server, using the autoreloader if needed """ use_reloader = options['use_reloader'] if use_reloader: autoreload.main(self.inner_run, None, options) else: self.inner_run(None, **options)
这里有关于use_reloader的判断。如果我们在启动命令中没有加--noreload，程序就会走autoreload.main这个函数，如果加了，就会走self.inner_run，直接启动应用。
其实从autoreload.main的参数也可以看出，它应该是对self.inner_run做了一些封装，autoreload的机制就在这些封装当中，下面我们继续跟。
PS: 看源码的时候发现django的command模式还是实现的很漂亮的，值得学习。
2、autoreload模块。看autoreload.main():
#django\utils\autoreload.py: def main(main_func, args=None, kwargs=None): if args is None: args = () if kwargs is None: kwargs = {} if sys.platform.startswith('java'): reloader = jython_reloader else: reloader = python_reloader wrapped_main_func = check_errors(main_func) reloader(wrapped_main_func, args, kwargs)
这里针对jpython和其他python做了区别处理，先忽略jpython；check_errors就是把对main_func进行错误处理，也先忽略。看python_reloader:
#django\utils\autoreload.py: def python_reloader(main_func, args, kwargs): if os.environ.get("RUN_MAIN") == "true": thread.start_new_thread(main_func, args, kwargs) try: reloader_thread() except KeyboardInterrupt: pass else: try: exit_code = restart_with_reloader() if exit_code < 0: os.kill(os.getpid(), -exit_code) else: sys.exit(exit_code) except KeyboardInterrupt: pass
第一次走到这里时候，环境变量中RUN_MAIN变量不是"true"， 甚至都没有，所以走else， 看restart_with_reloader:
#django\utils\autoreload.py: def restart_with_reloader(): while True: args = [sys.executable] + ['-W%s' % o for o in sys.warnoptions] + sys.argv if sys.platform == "win32": args = ['"%s"' % arg for arg in args] new_environ = os.environ.copy() new_environ["RUN_MAIN"] = 'true' exit_code = os.spawnve(os.P_WAIT, sys.executable, args, new_environ) if exit_code != 3: return exit_code
这里首先起一个while循环, 内部先把RUN_MAIN改成了"true"，然后用os.spawnve方法开一个子进程（subprocess），看看os.spawnve的说明：
#os.py
def spawnve(mode, file, args, env): """spawnve(mode, file, args, env) -> integer Execute file with arguments from args in a subprocess with the specified environment. If mode == P_NOWAIT return the pid of the process. If mode == P_WAIT return the process's exit code if it exits normally; otherwise return -SIG, where SIG is the signal that killed it. """
return _spawnvef(mode, file, args, env, execve)
其实就是再调一遍命令行，又走了一遍 python manage.py runserver。
接着看restart_with_reloader里的while循环，需要注意的是while循环退出的唯一条件是exit_code!=3。 如果子进程不退出，就一直停在 os.spawnve这一步; 如果子进程退出，而退出码不是3，while就被终结了；如果是3，继续循环，重新创建子进程。从这个逻辑可以猜想autoreload的机制：当前进程（主进程）其实啥也不干，就监视子进程的运行状况，子进程才是真正干事儿的；如果子进程以exit_code=3退出（应该由于检测到了文件修改），就再启动一遍子进程，新代码自然就生效了；如果子进程以exit_code!=3退出，主进程也结束，整个django程序就算跪了。这只是猜想，下面接着来验证。
3、子进程。上面其实有一个疑问，既然是重新启动了一次，为什么子进程不会接着生成子进程？原因就在于RUN_MAIN这个环境变量，主进程中把它改成了true，子进程走到python_reloader函数的时候：
#django\utils\autoreload.py: def python_reloader(main_func, args, kwargs): if os.environ.get("RUN_MAIN") == "true": thread.start_new_thread(main_func, args, kwargs) try: reloader_thread() except KeyboardInterrupt: pass else: try: exit_code = restart_with_reloader() if exit_code < 0: os.kill(os.getpid(), -exit_code) else: sys.exit(exit_code) except KeyboardInterrupt: pass
if条件满足了，和主进程走了不一样的逻辑分支。在这里，首先去开一个线程，运行main_func，就是上文的 Command.inner_run。这里的thread模块是这么import的：
#django\utils\autoreload.py: from django.utils.six.moves import _thread as thread
这里six模块的作用是兼容各种python版本：
[codeblock six] #django\utils\six.py class _SixMetaPathImporter(object): """ A meta path importer to import six.moves and its submodules. This class implements a PEP302 finder and loader. It should be compatible with Python 2.5 and all existing versions of Python3 """ 官网说明： # https://pythonhosted.org/six/ Six: Python 2 and 3 Compatibility Library Six provides simple utilities for wrapping over differences between Python 2 and Python 3. It is intended to support codebases that work on both Python 2 and 3 without modification. six consists of only one Python file, so it is painless to copy into a project.
所以如果程序想在python2和python3上都能跑，且鲁邦，six是重要的工具。之后抽个时间看下six，mark一下。
然后再开一个reloader_thread：
[codeblock autoreload_reloader_thread] #django\utils\autoreload.py: def reloader_thread(): ensure_echo_on() if USE_INOTIFY: fn = inotify_code_changed else: fn = code_changed
while RUN_RELOADER: change = fn() if change == FILE_MODIFIED: sys.exit(3) # force reload elif change == I18N_MODIFIED: reset_translations() time.sleep(1)
ensure_echo_on()其实还没看明白，貌似是针对类unix系统文件处理的，先略过；
USE_INOTIFY也是系统文件操作相关的变量，根据 inotify 是否可用选择检测文件变化的方法。
while循环，每隔1秒检测一下文件状态，如果是普通文件有变化，进程退出，退出码为3，主进程一看：退出码是3，就重启子进程。。。。这样就和上面连上了；如果不是普通文件变化，而是I18N_MODIFIED（.mo后缀的文件变化，二进制库文件之类的），那就 reset_translations ，大概意思是把已加载过的库缓存清理掉，下次重新加载。
以上就是autoreload机制的流程。其中还是有些细节不是特别清楚，比如不同操作系统文件变化的检测，但都是很细节的东西了，不涉及主流程。看完这些，我又问了自己一遍，如果是让我设计autoreload机制会怎样搞。现在我的答案是：直接把 django\utils\autoreload.py 文件拿来用啊。其实这是很独立的一个模块，而且特别通用，完全可以作为通用的autoreload解决方案，我还自己写个毛啊。
