Migrazione a Python 2.7

Questa pagina illustra le misure necessarie per eseguire l'upgrade dell'applicazione Python al runtime Python 2.7. Dopo questa procedura dettagliata, la tua applicazione potrà sfruttare le numerose nuove funzionalità del runtime Python 2.7, tra cui il multithreading, il motore dei modelli Jinja2, l'accesso e il caricamento a bytecode e diverse nuove librerie di terze parti incluse.

Prerequisiti e considerazioni

Per utilizzare Python 2.7, un'applicazione deve soddisfare i seguenti requisiti:

• Se l'applicazione utilizza Django, deve utilizzare la versione 1.2 o successiva. Per i dettagli dell'upgrade, consulta la documentazione di Django.
• Se vuoi utilizzare richieste in parallelo, l'applicazione deve utilizzare gestori di script WSGI (Web Server Gateway Interface), come descritto nell'articolo sull'utilizzo di WSGI.

Oltre a soddisfare questi prerequisiti generali, devi utilizzare versioni specifiche di alcune funzionalità di App Engine e librerie di terze parti. Assicurati di aggiornare le versioni che includi e importi nell'applicazione, quindi testa a lungo l'applicazione dopo l'upgrade. Il seguente elenco identifica i principali problemi di compatibilità e rimanda a ulteriori risorse per risolverli:

• Prestazioni: le prestazioni dell'applicazione potrebbero cambiare dopo l'upgrade a Python 2.7. Se riscontri una maggiore latenza di risposta, puoi aumentare la classe dell'istanza di frontend e abilitare le richieste in parallelo. Le richieste in parallelo consentono alla tua applicazione di funzionare più rapidamente con un costo inferiore per le istanze più grandi. Per saperne di più, consulta Gestione delle richieste nelle istanze.
• Django: devi usare Django 1.2 o versioni successive con Python 2.7. Per informazioni sull'upgrade, consulta le note di rilascio di Django.
• PyCrypto: Crypto.Util.randpool è stato ritirato e sostituito con Crypto.Random. Per maggiori informazioni, consulta la sezione Cosa fare in merito a RandomPool.
• webapp: i modelli di app web sono deprecati in Python 2.7. Puoi utilizzare invece i modelli di Django direttamente, jinja2 o un motore di modelli diverso a tua scelta.
• WebOb: Python 2.7 supporta WebOb versione 1.1. Questa versione non è completamente compatibile con la versione precedente (0.9). Se l'applicazione utilizza WebOb, devi testarla a fondo per individuare eventuali errori derivanti dall'upgrade.
• zipimport: Python 2.7 non supporta zipimport, ma Python 2.7 può importare in modo nativo da file ZIP.
• simplejson: Python 2.7 non supporta simplejson, ma Python 2.7 include il modulo json equivalente e molto più veloce della libreria standard.

Richieste in parallelo e WSGI

La funzionalità di Python 2.7 che influisce maggiormente sul design e sulle prestazioni dell'applicazione è il suo supporto per applicazioni multithreaded in grado di gestire richieste in parallelo. La capacità di gestire le richieste in parallelo si traduce in un migliore utilizzo che può migliorare notevolmente le prestazioni dell'applicazione, in particolare per le applicazioni che utilizzano classi di istanza più elevate che sfruttano più core della CPU.

Per abilitare il multithreading, le applicazioni devono passare dall'approccio basato su CGI (Common Gateway Interface) dei precedenti runtime Python a un approccio basato su Web Server Gateway Interface (WSGI). Questo perché gli script CGI, progettati per gestire le richieste in modo seriale, si basano sulle variabili di ambiente per accedere ai flussi di input e di output.

Mentre il modello WSGI per la gestione delle richieste permette alle applicazioni di un accesso più diretto ai flussi di input e di output (abilitando le richieste in parallelo), la gestione di più richieste in parallelo può causare condizioni di gara quando la logica di un gestore di richieste si basa o interagisce con i dati con un ambito maggiore del locale, ad esempio lo stato dell'applicazione. Per questo motivo, è importante programmare in modo difensivo per affrontare le condizioni di gara al fine di garantire che la nuova applicazione WSGI sia threadsafe.

Per ulteriori dettagli, vedi Rendere l'applicazione Threadsafe.

Aggiornamento di app.yaml

Python 2.7 richiede un elemento di configurazione runtime speciale nell'intestazione di app.yaml. Tieni presente che l'elemento threadsafe: [ true | false ] è obbligatorio per le applicazioni Python 2.7. Se true, App Engine invia richieste contemporaneamente; se false, App Engine le invia in serie. La seguente intestazione app.yaml consente le richieste in parallelo:

application: myapp
version: 1
runtime: python27
api_version: 1
threadsafe: true
...

Utilizzo di WSGI

Facoltativamente, il runtime Python 2.7 ti consente di eseguire direttamente un'applicazione WSGI (Web Server Gateway Interface) anziché utilizzare l'adattatore run_wsgi_app per eseguire il programma come script CGI. Per farlo, sostituisci il gestore CGI (ad es. myapp.py) in app.yaml con un nome di applicazione WSGI (ad es. myapp.app).

...
handlers:
- url: /.*
  script: myapp.app
...

Devi inoltre spostare l'oggetto dell'applicazione WSGI nell'ambito globale:

import webapp2

class MainPage(webapp2.RequestHandler):
  def get(self):
    self.response.headers['Content-Type'] = 'text/plain'
    self.response.out.write('Hello, WebApp World!')

app = webapp2.WSGIApplication([('/', MainPage)])

""" Old code:
def main():
  run_wsgi_app(app)

if __name__ == '__main__':
  main()
"""

Puoi comunque specificare i gestori di script CGI in app.yaml. Tuttavia, le richieste gestite dagli script CGI vengono elaborate in serie, non in contemporanea. Inoltre, non puoi avere un file app.yaml che mescola script CGI e applicazioni WSGI e non puoi impostare threadsafe su true se definisci gestori CGI.

Alcune convenzioni dei runtime Python precedenti, come l'utilizzo di main() e il controllo di __name__ == 'main', sono ora deprecate. Queste misure hanno consentito agli script CGI del passato di rimanere memorizzati nella cache, ma ora che esegui direttamente le applicazioni WSGI, questi passaggi non sono più necessari.

Utilizzo della directory root dell'app

In Python 2.5, gli script CGI venivano eseguiti con la directory di lavoro corrente impostata sulla directory che conteneva lo script. Questo è cambiato in Python 2.7. Con WSGI, la directory di lavoro corrente all'inizio del ciclo di vita del gestore di richieste è la directory root dell'applicazione.

Esamina il codice dell'applicazione e assicurati che tutti i gestori siano scritti in modo che la directory di lavoro corrente sia la directory principale dell'applicazione.

Configurazione delle librerie

Il runtime Python 2.7 include alcuni moduli di terze parti. Alcune sono disponibili per impostazione predefinita, mentre altre sono disponibili solo se configurate. Puoi specificare la versione che vuoi utilizzare.

libraries:
- name: PIL
  version: "1.1.7"
- name: webob
  version: "1.1.1"

Puoi specificare che l'applicazione deve utilizzare l'ultima versione del modulo. Ciò è utile se stai sviluppando un'applicazione che non ha ancora utenti: non devi monitorare le nuove versioni. Tuttavia, se la tua applicazione viene usata attivamente, fai attenzione: potresti sorprenderti che la tua applicazione inizi a utilizzare una nuova versione della libreria non compatibile con le versioni precedenti. Per utilizzare la versione più recente:

libraries:
- name: PIL
  version: latest

Per un elenco delle librerie supportate, consulta Librerie di terze parti.

Rendere l'applicazione sicura per i thread

La gestione delle richieste in parallelo è semplice se ciascun gestore interagisce solo con le variabili che rientrano nel suo ambito. Tuttavia, può essere complicato se un gestore modifica le risorse mentre un altro le legge. Assicurarsi che l'applicazione funzioni come previsto, anche se più richieste potrebbero manipolare gli stessi dati e interferire tra loro, è noto come rendere l'applicazione "threadsafe".

La regola principale quando si progetta un'applicazione per essere threadsafe è limitare il più spesso possibile l'utilizzo di risorse condivise, ad esempio informazioni sullo stato o variabili globali. Tuttavia, di solito non è possibile escluderne completamente l'utilizzo, ed è qui che entrano in gioco meccanismi di sincronizzazione come gli oggetti di blocco.

In Python 2.7, hai accesso alla libreria di threading di Python, che ti consente di dichiarare un blocco su un blocco di logica che forza l'esecuzione seriale del codice al suo interno anziché in parallelo. Considera il seguente codice:

class Configuration(ndb.Model):
  some_config_data = ndb.StringProperty()
  _config_cache = None
  _config_lock = threading.Lock()
  @classmethod
  def get_config(cls):
    with cls._config_lock:
      if not cls._config_cache:
        cls._config_cache = cls.get_by_id('config')
    return cls._config_cache

Questo codice mostra la creazione di una cache di alcune variabili di configurazione globali in una variabile denominata _config_cache. In questo caso, l'uso di un oggetto di blocco denominato _config_lock assicura che il controllo di un _config_cache preesistente funzioni in modo affidabile. In caso contrario, questa variabile potrebbe perdere tempo a effettuare più corse in Datastore per impostare la stessa variabile più volte con gli stessi dati, perché tutte le richieste concorrenti hanno rilevato che _config_cache è vuoto.

Non scegliere leggermente di usare le serrature. Un blocco forza il blocco di qualsiasi altro thread che esegue questo metodo. Questo può rappresentare un collo di bottiglia per le prestazioni.

Aggiornamento dell'applicazione a webapp2

Nota: se non utilizzi webapp come gestore delle richieste, puoi saltare questa sezione.

È stato eseguito l'upgrade del framework web incluso nel runtime Python 2.7 da webapp a webapp2. Tra le altre cose, webapp2 offre una migliore gestione del routing degli URI e delle eccezioni, un oggetto di risposta completo e un meccanismo di invio più flessibile.

webapp modelli sono deprecati. Al loro posto puoi utilizzare Jinja2, Django o un sistema di modelli a tua scelta (purché sia scritto in Python).

In App Engine, webapp2 ha un alias a webapp e webapp2 è compatibile con le versioni precedenti. Tuttavia, dopo l'upgrade, dovrai comunque testare a fondo l'applicazione e acquisire familiarità con la nuova sintassi e le funzionalità di webapp2, anziché continuare a fare affidamento sulla compatibilità con le versioni precedenti.

L'upgrade è completo.

Dopo aver caricato l'applicazione, devi testarla a fondo per garantirne la compatibilità con le versioni precedenti. Se riscontri problemi, consulta i forum.