Django 3.0 异步试用分享
上周Django官方正式发布了Django 3.0版本，其中最重要的更新莫过于对ASGI的支持。今天对Django 3.0的异步功能做了简单的试用，分析下过程，希望对大家有帮助。
具体的详细更新列表可参考官方 Django 3.0 release notes (opens new window), 这里不再赘述，下面我们开始。
# 准备工作
在开始之前我们先来准备下环境，直接使用 Pycharm 新建一个项目，并新建虚拟环境.
得到如下项目：
相比之前版本的 django 项目，多了一个asgi.py。这便是ASGI的服务的入口文件了，内容基本同wsgi.py。
# ASGI 协议知识
在使用ASGI 特性之前，先让我们了解下，什么是 ASGI?
ASGI和WSGI，都是一种 Web 服务网关接口协议，是在CGI的标准上构建的。
CGI（通用网关接口， Common Gateway Interface），简单来说就是解析浏览器等客户端发送给服务端的请求，并组装需要返回的 HTTP 请求的一种通用协议，处理这个过程的程序，我们就可以叫 CGI 脚本。互联网早起的动态网页都是基于CGI标准的。
WSGI，是一种 Python 专用的 Web 服务器网关接口，它分为两部分"服务器（或网关）"和"应用程序（或应用框架）"。「服务器」，一般独立于应用框架，为应用程序运行提供环境信息和一个回调函数（Callback Function）。当应用程序完成处理请求后，透过回调函数，将结果回传给服务器。常用的WSGI服务器有: uwsgi、gunicon。「应用程序」，是各种实现了WSGI标准的 Python web 框架了，常用的有Django、Flask等。
ASGI（Asynchronous Server Gateway Interface)是 Django 团队提出的一种具有异步功能的 Python web 服务器网关接口协议。能够处理多种通用的协议类型，包括 HTTP，HTTP2 和 WebSocket。WSGI是基于 HTTP 协议模式的，不支持WebSocket，而ASGI的诞生则是为了解决 Python 常用的 WSGI 不支持当前 Web 开发中的一些新的协议标准(WebSocket、Http2 等)。同时，ASGI向下兼容WSGI标准，可以通过一些方法跑WSGI的应用程序。常用的「服务器」有Daphne、Uvicorn。
更多ASGI资料可参考文档 (opens new window)
# 使用过程
了解了ASGI，我们进入正题。关于ASGI在Django release Notes文档中并没有过多的介绍，只有一个部署的文档 How to deploy with ASGI (opens new window)
看了下，主要说了两种部署方式：daphne 和 uvicorn。其中"必须使用 Daphne或Uvicorn部署，才会是 ASGI 服务，直接 runnerserver 是同步服务"这句给了我们提醒，想要使用 ASGI，便不能直接 runerserver。
我们随便选一种使用方式，并启动服务：
# 安装
pip install uvicorn
# 启动服务
uvicorn django3_demo.asgi:application
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启动日志如下：
$ uvicorn django3_demo.asgi:application
INFO: Started server process [48508]
INFO: Uvicorn running on http://127.0.0.1:8000 (Press CTRL+C to quit)
INFO: Waiting for application startup.
INFO: ASGI 'lifespan' protocol appears unsupported.
INFO: Application startup complete.
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根据ASGI的特性，可以支持 HTTP、HTTP2 和 WebSocket。那我们来进行下 websocket 和 http 的测试。
# websocket 测试
打开浏览器 console 控制台，新建一个 websocket 链接，出现如下错误：
看服务错误如下：
INFO: Application startup complete.
ERROR: Exception in ASGI application
Traceback (most recent call last):
File "/Users/xiumin1/.local/share/virtualenvs/django3_demo/lib/python3.6/site-packages/uvicorn/protocols/websockets/websockets_impl.py", line 153, in run_asgi
result = await self.app(self.scope, self.asgi_receive, self.asgi_send)
File "/Users/xiumin1/.local/share/virtualenvs/django3_demo/lib/python3.6/site-packages/uvicorn/middleware/proxy_headers.py", line 45, in __call__
return await self.app(scope, receive, send)
File "/Users/xiumin1/.local/share/virtualenvs/django3_demo/lib/python3.6/site-packages/django/core/handlers/asgi.py", line 146, in __call__
% scope['type']
ValueError: Django can only handle ASGI/HTTP connections, not websocket.
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Django can only handle ASGI/HTTP connections, not websocket ，貌似 Django 的 ASGI 还没有完全实现，仅支持 HTTP。
# http 测试
在浏览器输入http://127.0.0.1:8000 出现了我们熟悉的小火箭页面。这只是简单的启动页面，我们需要写个异步的 view 和 model 来具体操作下。
翻阅了一遍文档，在一个小角落里:
令我失望的找到了如下说明：
Django has developing support for asynchronous (“async”) Python, but does not yet support asynchronous views or middleware; they will be coming in a future release.
主要意思是现阶段不支持异步的 view 和中间件。那也就说明没法使用 Django 原生的方式来实现ASGI了。
到此，异步功能的试用告一段落。结论，现阶段Django原生还是无法完全的支持ASGI的服务。如果想完全实现ASGI服务，还是需要 Channels (opens new window) 或 starlette (opens new window)。
经过翻阅资料，我找到了 Django 原生异步主要推动者Andrew Godwin (opens new window)的一篇博客， 描述了异步功能开发的时间轴。大致如下：
- Django 2.1：当前进行中的版本。没有异步工作。
- Django 2.2：添加异步 ORM 和查看功能的初始工作，但默认情况下所有内容默认都同步，并且异步支持主要基于线程池。
- Django 3.0：将内部请求处理堆栈重写为完全异步的，添加异步中间件，表单，缓存，会话，身份验证。对所有变为仅异步的 API 开始弃用过程。
- Django 3.1：继续改善异步支持，潜在的异步模板更改
- Django 3.2：完成不推荐使用的过程，并拥有一个异步的 Django。
从现在 3.0 发布的功能看，实现貌似与该时间抽差了一个版本，只实现了应该到 2.2 的功能。
到这里今天的分享就结束了。最后，还是希望 Django 的异步功能早点来临，到时候我们便能直接使用 django 开发各种异步特性的功能，而不必安装三方软件。