Uvicorn 是一个高性能的 ASGI 实现。它是构建和运行 Python 基于 ASGI 的 Web 和实时服务器应用的理想选择。它特别适合于构建高性能、实时的应用，如 WebSocket、HTTP/2、GraphQL API等。本文将通过一些实战例子，教你如何使用 Uvicorn 构建和运行应用。

1. 介绍和安装

1.1 介绍

Uvicorn 是一个基于 Python 的轻量级 ASGI 服务器，以 uvloop 和 httptools 为核心，以提供极速和高效。

1.2 安装

使用 pip 安装：

pip install uvicorn

如果需要最高性能，建议安装以下选项：

pip install uvicorn[standard]

该包含 uvloop 和 httptools，并提供完善的日志和进程以及完整的处理能力。

2. 创建基础应用

2.1 简单的 HTTP 应用

创建一个文件，名为 app.py：

python">from fastapi import FastAPIapp = FastAPI()@app.get("/")
def read_root():return {"message": "Hello, World!"}

使用 Uvicorn 运行该应用：

uvicorn app:app --host 0.0.0.0 --port 8000 --reload

2.2 添加日志

实际应用中，日志很重要。使用 --log-level 可以控制日志输出：

uvicorn app:app --log-level debug

定制日志格式：

uvicorn app:app --log-config logging.yaml

一个例子 logging.yaml：

version: 1
formatters:default:format: "%(asctime)s - %(name)s - %(levelname)s - %(message)s"
handlers:console:class: logging.StreamHandlerformatter: default
loggers:uvicorn:handlers: [console]level: INFO
root:handlers: [console]level: INFO

3. 实现高级功能

3.1 支持 WebSocket

在添加 WebSocket 支持时，可以使用 FastAPI 的高性能功能。

python">from fastapi import FastAPI, WebSocketapp = FastAPI()@app.websocket("/ws")
async def websocket_endpoint(websocket: WebSocket):await websocket.accept()while True:data = await websocket.receive_text()await websocket.send_text(f"Message text was: {data}")

运行该应用，并使用浏览器接入 WebSocket。

3.2 优化运行性能

在高流量场景中，使用 --workers 可以超现行处理。

uvicorn app:app --host 0.0.0.0 --port 8000 --workers 4

举例：指定服务器使用 uvloop ：

uvicorn app:app --loop uvloop

4. Nginx 配置反向代理

在生产环境中，使用 Nginx 作为反向代理，可以提供以下优势：

• SSL 支持
• 更好的负载均衡能力
• 请求过滤与缓存

以下是具体配置步骤：

4.1 安装与配置 Nginx

1. 安装 Nginx

在基于 Debian 的系统中：

sudo apt update
sudo apt install nginx

在基于 Red Hat 的系统中：

sudo yum install nginx

2. 编辑 Nginx 配置文件

创建或修改一个 Nginx 站点配置文件，例如 /etc/nginx/sites-available/uvicorn：

server {listen 80;server_name example.com;location / {proxy_pass http://127.0.0.1:8000;proxy_http_version 1.1;proxy_set_header Upgrade $http_upgrade;proxy_set_header Connection "upgrade";proxy_set_header Host $host;proxy_cache_bypass $http_upgrade;}error_log /var/log/nginx/uvicorn_error.log;access_log /var/log/nginx/uvicorn_access.log;
}

3. 启用站点配置

在基于 Debian 的系统中：

sudo ln -s /etc/nginx/sites-available/uvicorn /etc/nginx/sites-enabled/
sudo nginx -t
sudo systemctl reload nginx

在基于 Red Hat 的系统中，直接编辑 /etc/nginx/nginx.conf 添加上述配置，然后重新加载 Nginx：

sudo nginx -t
sudo systemctl reload nginx

4.2 启用 SSL 支持

使用 Let’s Encrypt 为域名启用 HTTPS 支持：

1. 安装 Certbot：

sudo apt install certbot python3-certbot-nginx

2. 自动配置 HTTPS：

sudo certbot --nginx -d example.com

完成后，Nginx 将自动更新为支持 HTTPS 的配置。

3. 定期更新证书：

Certbot 会自动添加定期更新任务。如果需要手动测试：

sudo certbot renew --dry-run

4.3 性能优化建议

• 启用 HTTP/2 支持：

在 listen 指令中添加 http2：

listen 443 ssl http2;

• 启用 Gzip 压缩：

在 Nginx 配置中启用 Gzip 压缩：

gzip on;
gzip_types text/plain application/json application/javascript text/css;

• 优化缓冲设置：

调整 proxy_buffer_size 和 proxy_buffers：

proxy_buffer_size 128k;
proxy_buffers 4 256k;
proxy_busy_buffers_size 256k;

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5. 常见问题与解决方案

5.1 高并发问题

在高并发场景下，Uvicorn 可能会因为 CPU 饱和而表现出瓶颈。解决方案包括：

• 增加 --workers 参数以启用多进程。
• 使用负载均衡器（如 Nginx 或 HAProxy）分配请求。

5.2 WebSocket 超时

WebSocket 可能在高流量时出现超时问题。可以通过调整 Uvicorn 的 --timeout-keep-alive 参数增加连接存活时间：

uvicorn app:app --timeout-keep-alive 120

5.3 日志不完整

日志在高负载时可能出现丢失情况。解决方法是使用独立日志管理器（如 ELK 或 Fluentd）集中处理日志。

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6. 总结

Uvicorn 是构建现代高性能 Python 应用的利器。通过灵活的配置和良好的性能优化，它可以轻松应对从开发到生产的各种场景。在这篇文章中，我们涵盖了 Uvicorn 的安装、基础功能、性能优化以及部署技巧。希望这些内容能帮助你更高效地使用 Uvicorn。

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