Flask アプリケーションのリクエスト間でデータを安全に共有するにはどうすればよいですか?

Flask のグローバル変数のスレッド セーフティとリクエスト間のデータ共有

問題の説明

Flask アプリケーションでは、アプリケーションの状態をグローバル変数に保存すると思われる場合があります便利ですが、スレッドの安全性に関して懸念が生じます。グローバル変数はすべてのスレッドとプロセスで共有されるため、同時リクエストで同じデータが同時に変更されると、データ破損が発生する可能性があります。

スレッド セーフティと同時アクセス

グローバル変数の問題は、グローバル変数が欠如していることです。同時アクセスから保護するための同期メカニズム。同時に実行されている複数のスレッドまたはプロセスは、制御なしでグローバル変数にアクセスして変更する可能性があり、予期しない不正確な結果につながる可能性があります。

提供された例では:

global_obj = SomeObj(0)

global_obj にアクセスする各スレッドまたはプロセスは、オブジェクトへの独自のローカル参照があります。複数のクライアントが同時にクエリを実行する場合、param 属性が予期した順序で増加しない可能性があります。これにより、数値がスキップされたり、誤った応答が発生したりする可能性があります。

グローバル変数の代替手段

リクエスト間で共有されるデータをスレッドセーフな方法で保存するには、いくつかの代替アプローチがあります。

• 外部データ ソース: グローバル データをデータベースなどの外部データ ソースに保存します。 memcached、または Redis。これにより、データが永続化され、複数のプロセスにアクセスできるようになります。
• セッション データ: Flask のセッション オブジェクトを使用して、ユーザーごとにデータを保存します。これにより、データの所有権が分離され、異なるユーザーからのリクエスト間の干渉が防止されます。
• multiprocessing.Manager: Python で multiprocessing.Manager クラスを使用して、スレッドセーフでアクセス可能な共有データ構造を作成します。複数のプロセス。
• リクエスト固有のデータ: 現在のリクエストに固有のデータを保存します。 Flask の g オブジェクト。このアプローチは、単一のリクエスト内でデータを保存するためのクリーンで分離された環境を提供します。

非同期サーバーに関する考慮事項

開発サーバーはシングル スレッドおよびプロセス モードで実行でき、スレッドを有効にします。またはプロセス (例: app.run(threaded=True)) によって、スレッド セーフティの問題が露呈する可能性があります。同様に、非同期ワーカーをサポートする WSGI サーバーでは、グローバル変数のスレッド セーフを確保するために追加のメカニズムが必要になる場合があります。

結論

グローバル変数は、Flask アプリケーションのリクエスト間で共有されるデータを保存するために使用すべきではありません。データの破損や不正な動作の可能性があるためです。代わりに、マルチスレッド環境またはマルチプロセス環境でスレッドの安全性を確保し、データの整合性を維持するために、上記で説明した代替アプローチの使用を検討してください。

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