Tornado是使用Python編寫的一個強(qiáng)大的、可擴(kuò)展的Web服務(wù)器。它在處理嚴(yán)峻的網(wǎng)絡(luò)流量時表現(xiàn)得足夠強(qiáng)健，但卻在創(chuàng)建和編寫時有著足夠的輕量級，并能夠被用在大量的應(yīng)用和工具中。

Tornado與現(xiàn)代主流的Web服務(wù)器框架有著明顯的區(qū)別：它是多進(jìn)程非阻塞式的服務(wù)器，速度相當(dāng)快。這得益于其非阻塞的方式和對epoll的運(yùn)用。Tornado每秒可以處理數(shù)以千計(jì)的連接，對于實(shí)時Web服務(wù)來說Tornado確實(shí)是一個理想的Web框架。

優(yōu)勢：

輕量級web框架

異步非阻塞IO處理方式

出色的抗負(fù)載能力

優(yōu)異的處理性能，不依賴多進(jìn)程/多線程，一定程度上解決C10K問題

WSGI全棧替代產(chǎn)品，推薦同時使用其web框架和HTTP服務(wù)器

結(jié)構(gòu)：

Web框架

主要包括RequestHandler用于創(chuàng)建Web應(yīng)用程序和各種支持類的子類

HTTP服務(wù)器與客戶端

主要包括HTTPServer和AsyncHTTPClient

異步網(wǎng)絡(luò)庫

主要包括IOLoop和IOStream作為HTTP組件的構(gòu)建塊

協(xié)程庫

模塊：

核心Web框架tornado.web包括Web框架大部分主要功能，包括RequestHandler和Application類。

tornado.httpserver一個無阻塞HTTP服務(wù)器的實(shí)現(xiàn)

tornado.template模板系統(tǒng)

tornado.escapeHTML、JSON、URLs等編碼解碼和字符串操作

tornado.locale國際化支持

異步網(wǎng)絡(luò)底層模塊tornado.ioloop核心IO循環(huán)

tornado.iostream對非阻塞的Socket的簡單封裝以方便常用讀寫操作

tornado.httpclient無阻塞的HTTP服務(wù)器實(shí)現(xiàn)

tornado.netutil網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的實(shí)現(xiàn)主要是TCPServer類

系統(tǒng)集成服務(wù)tornado.auth使用OpenId和OAuth進(jìn)行第三方登錄

tornado.databaseMySQL服務(wù)端封裝

tornado.platform.twisted在Tornado上運(yùn)行Twisted實(shí)現(xiàn)的代碼

tornado.websocket實(shí)現(xiàn)和瀏覽器的雙向通信

tornado.wsgi其他Python網(wǎng)絡(luò)框架或服務(wù)器的相互操作

應(yīng)用模塊tornado.autoload產(chǎn)生環(huán)境中自動檢查代碼更新

tornado.gen基于生成器的接口，使用該模塊保證代碼異步運(yùn)行。

tornado.httputil分析HTTP請求內(nèi)容

tornado.options解析終端參數(shù)

tornado.process多進(jìn)程實(shí)現(xiàn)的封裝

tornado.stack_context異步環(huán)境中對回調(diào)函數(shù)上下文保存、異常處理

tornado.testing單元測試

Tornado服務(wù)器的三個底層核心模塊

1、httpserver服務(wù)于web模塊的一個簡單的HTTP服務(wù)器的實(shí)現(xiàn)

Tornado的HTTPConnection類用來處理HTTP請求，包括讀取HTTP請求頭、讀取POST傳遞的數(shù)據(jù)，調(diào)用用戶自定義的處理方法，以及把響應(yīng)數(shù)據(jù)寫給客戶端的socket。

2、iostream對非阻塞式的socket的封裝以便于常見讀寫操作

為了在處理請求時實(shí)現(xiàn)對socket的異步讀寫，Tornado實(shí)現(xiàn)了IOStream類用來處理socket的異步讀寫。

3、ioloop核心的I/O循環(huán)

Tornado為了實(shí)現(xiàn)高并發(fā)和高性能，使用了一個IOLoop事件循環(huán)來處理socket的讀寫事件，IOLoop事件循環(huán)是基于Linux的epoll模型，可以高效地響應(yīng)網(wǎng)絡(luò)事件，這是Tornado高效的基礎(chǔ)保證。

核心模塊關(guān)系與請求流程

設(shè)計(jì)模型：

Tornado不僅僅是一個Web框架，它完整地實(shí)現(xiàn)了HTTP服務(wù)器和客戶端，在此基礎(chǔ)上提供了Web服務(wù)，它可分為四層：

1、Web框架：最上層，包括處理器、模板、數(shù)據(jù)庫連接、認(rèn)證、本地化等Web框架所需功能。

2、HTTP/HTTPS層：基于HTTP協(xié)議實(shí)現(xiàn)了HTTP服務(wù)器和客戶端

3、TCP層：實(shí)現(xiàn)TCP服務(wù)器負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)傳輸

4、Event層：最底層、處理IO事件

設(shè)計(jì)模型

Tornado是一個編寫對HTTP請求響應(yīng)的框架。作為程序員，你的工作是編寫響應(yīng)特定條件HTTP請求的響應(yīng)的handler。下面是一個全功能的Tornado應(yīng)用的基礎(chǔ)示例：

wcp_tornado.py

import tornado.httpserver

import tornado.ioloop

import tornado.options

import tornado.web

from tornado.options import define, options

define('port', default=8000, help='run on the given port', type=int)

class Indexfun(tornado.web.RequestHandler):

def get(self):

name = self.get_argument('v1','v2')

self.write('hello, ' + name)

if __name__ == '__main__':

tornado.options.parse_command_line()

app = tornado.web.Application(handlers=[(r"/", Indexfun)])

http_server = tornado.httpserver.HTTPServer(app)

http_server.listen(options.port)

tornado.ioloop.IOLoop.current().start()

讓我們把這個例子分成小塊，逐步分析它們：

importtornado.httpserver

import tornado.ioloop

import tornado.options

import tornado.web

from tornado.options import define, options

define('port', default=8000, help='run on the given port', type=int)

程序頂部導(dǎo)入了tornado下的模塊，而且使用了tornado.options從命令行讀取設(shè)置，如果執(zhí)行命令行沒有設(shè)置port參數(shù)，則使用默認(rèn)值進(jìn)行替代，而且格式要與type設(shè)置的格式相同。

classIndexfun(tornado.web.RequestHandler):

def get(self):

定義了一個tornado的請求處理函數(shù)類Indexfun，當(dāng)處理一個請求時，Tornado將這個類實(shí)例化，并調(diào)用與HTTP請求方法所對應(yīng)的方法。在這個例子中，我們只定義了一個get方法，也就是說這個處理函數(shù)將對HTTP的GET請求作出響應(yīng)。我們稍后將看到實(shí)現(xiàn)不止一個HTTP方法的處理函數(shù)。

name = self.get_argument('v1','v2')

Tornado的RequestHandler類有一系列有用的內(nèi)建方法，包括get_argument，我們在這里從一個查詢字符串中取得參數(shù)greeting的值。如果這個參數(shù)沒有出現(xiàn)在get請求的url中，Tornado將使用get_argument的第二個參數(shù)作為默認(rèn)值。

self.write('hello, ' + name)

RequestHandler的另一個有用的方法是write，它以一個字符串作為函數(shù)的參數(shù)，并將其寫入到HTTP響應(yīng)中。在這里，我們使用請求中g(shù)reeting參數(shù)提供的值插入到greeting中，并寫回到響應(yīng)中。

if __name__ == '__main__':

tornado.options.parse_command_line()

app = tornado.web.Application(handlers=[(r"/", Indexfun)])

這是真正使得Tornado運(yùn)轉(zhuǎn)起來的語句。首先，我們使用Tornado的options模塊來解析命令行。然后我們創(chuàng)建了一個Tornado的Application類的實(shí)例。傳遞給Application類init方法的最重要的參數(shù)是handlers。它告訴Tornado應(yīng)該用哪個類來響應(yīng)請求。

http_server = tornado.httpserver.HTTPServer(app)

http_server.listen(options.port)

tornado.ioloop.IOLoop.instance().start()

從這里開始的代碼將會被反復(fù)使用：一旦Application對象app被創(chuàng)建，我們可以將其傳遞給Tornado的HTTPServer對象，然后使用我們在命令行指定的端口進(jìn)行監(jiān)聽(通過options.port取出。)最后，在程序準(zhǔn)備好接收HTTP請求后，我們創(chuàng)建一個Tornado的IOLoop的實(shí)例。

注意：tornado5.0之后的版本，instance()已經(jīng)成為current()的別稱，即就是調(diào)用instance方法時，實(shí)際上調(diào)用的是current方法。

再看一眼wcp_tornado.py中的這一行：

app = tornado.web.Application(handlers=[(r"/", Indexfun)])

這個handlers參數(shù)很重要，它應(yīng)該是一個元組組成的列表，其中每個元組的第一個元素是一個匹配HTTP請求的路徑的正則表達(dá)式，這個路徑是URL中主機(jī)名后面的部分，不包括查詢的參數(shù)。，第二個元素是一個RequestHanlder類，也就是我們編寫的響應(yīng)請求的視圖函數(shù)類。在wcp_tornado.py中，我們只指定了一個正則表達(dá)式-RequestHanlder對，但你可以按你的需要指定任意多個。

總結(jié)

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