【Python】Uvicorn：Python 异步 ASGI 服务器详解
Uvicorn 是一个为 Python 设计的 ASGI（异步服务器网关接口）Web 服务器。它填补了 Python 在异步框架中缺乏一个最小化低层次服务器/应用接口的空白。Uvicorn 支持 HTTP/1.1 和 WebSockets，是构建现代异步Web应用的强大工具。
⭕️宇宙起点
- 🎬 什么是 Uvicorn？
- 🔨 Uvicorn 的主要功能和特性
- 📦 Uvicorn 的常用启动参数
- ♨️ 示例：使用 `uvicorn.run` 启动 ASGI 应用
- ⚙️ 运行 Uvicorn 的高级配置
- 🔧 使用 Gunicorn 部署 Uvicorn
- 📥 下载地址
- 💬 结语
- 📒 参考文献
🎬 什么是 Uvicorn？
Uvicorn 是一个轻量级、高性能的 ASGI（Asynchronous Server Gateway Interface） 服务器，专为支持 Python 异步框架（如 FastAPI 和 Starlette）而设计。与传统的 WSGI 服务器（如 Gunicorn）不同，Uvicorn 旨在提供对异步 Web 框架的完全支持，并在性能和灵活性方面进行了大量优化。
🔨 Uvicorn 的主要功能和特性
- 高性能：Uvicorn 使用
uvloop作为默认的事件循环和httptools进行 HTTP 解析，因此比传统的 Python 服务器更快。 - 支持多种协议：支持 HTTP 和 WebSocket 协议，并可配置 ASGI 2 或 ASGI 3 接口。
- 配置灵活：支持通过命令行参数、环境变量或配置文件进行详细的服务器配置。
📦 Uvicorn 的常用启动参数
在使用 Uvicorn 启动 ASGI 应用时，通常通过命令行传递各种参数以控制其行为。下面列出了几个常用的启动参数及其用途：
| 参数 | 作用 | 示例 |
|---|---|---|
--host | 指定绑定的主机地址 | --host 127.0.0.1 |
--port | 指定端口号 | --port 8000 |
--workers | 指定工作进程数 | --workers 4 |
--reload | 启用自动重载，在开发时自动检测文件变动并重启服务器 | --reload |
--log-level | 日志等级（info、debug、error） | --log-level debug |
--ssl-keyfile | SSL 密钥文件路径 | --ssl-keyfile ./path/to/key.pem |
--ssl-certfile | SSL 证书文件路径 | --ssl-certfile ./path/to/cert.pem |
--backlog | 设置连接请求的最大等待队列数 | --backlog 2048 |
--limit-max-requests | 限制单个进程在重启前可处理的最大请求数 | --limit-max-requests 1000 |
这些参数可以灵活地组合使用，根据需要配置 Uvicorn 的运行行为。特别是对于生产环境，可以搭配 --workers 参数来启动多个进程，提高并发处理能力。
♨️ 示例：使用 uvicorn.run 启动 ASGI 应用
Uvicorn 既可以从命令行启动，也可以通过 Python 代码进行启动。以下是几种不同的启动方式：
1）使用 uvicorn.run() 启动
import uvicornasync 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!',})if __name__ == "__main__":uvicorn.run("main:app", host="127.0.0.1", port=5000, log_level="info")
2）使用 Config 和 Server 实例
当需要更细粒度的控制时，可以使用 Config 和 Server 实例：
import uvicornasync 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!',})if __name__ == "__main__":config = uvicorn.Config("main:app", host="127.0.0.1", port=5000, log_level="info")server = uvicorn.Server(config)server.run()
3）异步环境中启动 Uvicorn
如果要在已有的异步事件循环中启动，可以使用 uvicorn.Server.serve()：
import asyncio
import uvicornasync 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!',})async def main():config = uvicorn.Config("main:app", host="127.0.0.1", port=5000, log_level="info")server = uvicorn.Server(config)await server.serve()if __name__ == "__main__":asyncio.run(main())
⚙️ 运行 Uvicorn 的高级配置
Uvicorn 提供了多种高级配置选项来满足不同应用的需求，包括 HTTP 流量控制、SSL 设置、资源限制等。常用配置如下：
| 配置选项 | 描述 | 默认值 |
|---|---|---|
--limit-concurrency | 限制最大并发连接数，超出时返回 HTTP 503 | None |
--timeout-keep-alive | Keep-Alive 超时时间，超过该时间未收到请求则断开连接 | 5 |
--timeout-graceful-shutdown | 优雅关闭服务器的最大等待时间 | None |
--ssl-version | SSL 协议版本（参考标准库 ssl 模块） | 17 |
--log-config | 日志配置文件路径 | None |
--ws-ping-interval | WebSocket 心跳包发送间隔时间 | 20.0 |
--ws-ping-timeout | WebSocket 心跳包超时时间 | 20.0 |
这些参数可以在开发和生产环境中进行不同的调整，以提升服务器的响应速度和安全性。
🔧 使用 Gunicorn 部署 Uvicorn
在生产环境中，通常推荐使用 Gunicorn 搭配 Uvicorn 的工作进程模式来部署。这样可以充分利用多进程的优势，并且享有 Gunicorn 稳定的进程管理功能。
gunicorn -w 4 -k uvicorn.workers.UvicornWorker example:app
此命令会启动 4 个工作进程，并使用 UvicornWorker 管理 ASGI 应用的多进程环境。
📥 下载地址
Uvicorn 最新版 下载地址
💬 结语
Uvicorn 是一个功能强大、配置灵活且易于使用的异步 Web 服务器，非常适合现代 Python 异步框架的开发和部署。通过合理配置和结合 Gunicorn，可以充分利用其高性能和稳定性来处理各种 Web 请求。
📒 参考文献
- Uvicorn 官网
- Uvicorn GitHub仓库
