Django 生命周期全流程图

Django 是一个功能完整的 Web 框架，从一个 HTTP

请求进入，到生成响应返回客户端，内部会经历一套非常完整且可扩展的生命周期流程。

本文以 Django 3.1.6 源码 为参照，从最底层的 WSGI Handler

开始，逐步解析：

请求是如何进入 Django 的
中间件如何链式执行
视图如何被调度
ORM 是何时第一次打开数据库连接
异常、响应如何处理
Django 如何自动管理数据库连接

并给出 全链路流程图（请求流程 + 数据库连接生命周期）。

一、Django 完整生命周期总览（流程图）

1. HTTP 请求生命周期（Request → Response）

复制代码

┌───────────────────────────────┐
│         Web Server（Nginx）    │
└───────────────┬───────────────┘
                │
                ▼
┌───────────────────────────────┐
│        WSGI Server(Gunicorn)  │
└───────────────┬───────────────┘
                │env
                ▼
┌───────────────────────────────┐
│     Django WSGIHandler        │
│   (django.core.handlers.wsgi) │
└───────────────┬───────────────┘
                │构建Request对象 
                ▼
┌──────────────────────────────────────────┐
│       中间件（process_request）          │
│ M1 → M2 → ... → Mn                       │
└───────────────┬──────────────────────────┘
                │匹配 URL
                ▼
┌───────────────────────────────┐
│         URL Resolver           │
└───────────────┬───────────────┘
                │路由到视图
                ▼
┌───────────────────────────────┐
│             视图               │
│    打开数据库连接（懒加载）    │
│    执行业务逻辑                │
└───────────────┬───────────────┘
                │生成 Response
                ▼
┌──────────────────────────────────────────┐
│       中间件（process_response）         │
│ Mn → ... → M2 → M1                       │
└───────────────┬──────────────────────────┘
                │处理异常/模板渲染
                ▼
┌───────────────────────────────┐
│        WSGIHandler 返回响应     │
└───────────────┬───────────────┘
                │
                ▼
┌───────────────────────────────┐
│      Gunicorn → Nginx → 客户端 │
└───────────────────────────────┘

2. 数据库连接生命周期（懒加载 + 自动管理）

复制代码

请求开始
   │
   │（没有数据库连接，Lazy）
   ▼
视图第一次触发 ORM 查询
   │
   ▼
ensure_connection() 建立连接
   │
   │
   ▼
请求期间复用同一连接
   │
   ▼
请求结束 → close_if_unusable_or_obsolete()
│
├── CONN_MAX_AGE = 0 → 立即关闭
│
├── CONN_MAX_AGE > 0 → 存活一段时间
│
└── CONN_MAX_AGE = None → 长连接

二、生命周期详细解析

1. WSGI 启动阶段

入口文件：django/core/handlers/wsgi.py

核心类：

python 复制代码

class WSGIHandler(BaseHandler):
    def __call__(self, environ, start_response):
        request = WSGIRequest(environ)
        response = self.get_response(request)

此阶段做的事：

创建 WSGIRequest 对象\
加载所有中间件\
数据库连接对象已创建，但 不会连接数据库

2. BaseHandler.get_response()

位置：django/core/handlers/base.py

生命周期的核心调度器。

流程：

复制代码

load middleware
↓
process_request()
↓
URL resolver
↓
view函数
↓
process_response()
↓
异常处理
↓
返回 Response

3. 中间件（Middleware）执行顺序

Django 按顺序依次执行：

请求向下：

复制代码

M1.process_request
M2.process_request
M3.process_request
...

响应向上：

复制代码

M3.process_response
M2.process_response
M1.process_response

这是一个典型的 洋葱模型（Onion Model）

4. URL 路由解析 (URL Resolver)

文件：django/urls/resolvers.py

URLResolver.resolve()：

匹配 URL\
找到对应 View\
把路由参数注入

5. 视图（View）执行

视图执行期间才会第一次访问数据库。

三、数据库连接是怎么管理的？

Django 采用 Lazy Connection（懒加载）。

只要你的代码没有执行 SQL，数据库连接压根不会建立。

1. 第一次访问数据库：cursor()

入口：django/db/backends/base/base.py

python 复制代码

def cursor(self):
    self.ensure_connection()
    return self._cursor()

ensure_connection()

python 复制代码

def ensure_connection(self):
    if self.connection is None:
        self.connect()

➡ 第一次 ORM 操作时才真正创建连接。

2. 请求结束 → 连接自动回收

在 BaseHandler 的 finally 中：

python 复制代码

for db in connections.all():
    db.close_if_unusable_or_obsolete()

最终根据 CONN_MAX_AGE 判断是否关闭：

0 → 请求结束立即关闭（默认行为）\
>0 → 超时关闭\
None → 长连接（不自动关闭）

四、异常处理流程

如果视图抛异常：

复制代码

视图抛异常
↓
process_exception（自下而上）
↓
exception middleware
↓
resolve 500 error handler
↓
生成 Response

五、模板渲染

视图返回 TemplateResponse 时：

Django 会在中间件层执行 response = response.render()。

六、生命周期最终阶段

完成响应后：

response 返回给 WSGI server\
Django 清理数据库连接（根据 CONN_MAX_AGE）\
本次请求生命周期结束

七、完整流程图

复制代码

客户端
   │
   ▼
Nginx
   │
   ▼
Gunicorn/uwsgi
   │WSGI env
   ▼
Django WSGIHandler
   │
   ├── 初始化中间件
   │
   ▼
process_request() 中间件链
   │
   ▼
URL Resolver（匹配路由）
   │
   ▼
View 视图函数
   │
   ├── 第一次 ORM 查询 → 打开数据库连接
   │
   ├── 执行业务逻辑
   │
   ▼
返回 Response
   │
   ▼
process_response() 中间件链
   │
   ▼
Django 回收数据库连接
   │（根据 CONN_MAX_AGE）
   ▼
WSGI Server
   │
   ▼
客户端

八、总结（最重要的知识点）

阶段行为

WSGI 初始化未建立数据库连接

process_request 仅处理请求，不访问数据库

视图第一次访问 ORM 建立数据库连接（ensure_connection）

视图期间始终复用同一连接

process_response 产生最终响应

请求结束根据 CONN_MAX_AGE 自动管理连接

CONN_MAX_AGE=None 长连接，适合高性能服务

异步任务必须手动 close_old_connections()