Tornado框架之基础（一）

知识点

了解什么是Tornado框架
了解Tornado与Django的区别
Tornado的安装
了解Tornado的原理
掌握Tornado的基本写法
掌握Tornado的基本模块
tornado.web
tornado.ioloop
tornado.httpserver
tornado.options

目录：

Tornado是为何物

Tornado与Django
Django
Tornado

安装

自动安装
手动安装
关于使用平台的说明

Hello Itcast

1. tornado.web
2. tornado.ioloop
上代码
代码讲解
总结Tornado Web程序编写思路

httpserver

1.关于app.listen()
2.关于多进程
单进程与多进程
说明

options

tornado.options.define()
tornado.options.options
tornado.options.parse_command_line()
tornado.options.parse_config_file(path)

说明

1. 日志
2. 配置文件

练习

Tornado是为何物

Tornado全称Tornado Web Server，是一个用Python语言写成的Web服务器兼Web应用框架，由FriendFeed公司在自己的网站FriendFeed中使用，被Facebook收购以后框架在2009年9月以开源软件形式开放给大众。

特点：

作为Web框架，是一个轻量级的Web框架，类似于另一个Python web框架Web.py，其拥有异步非阻塞IO的处理方式。
作为Web服务器，Tornado有较为出色的抗负载能力，官方用nginx反向代理的方式部署Tornado和其它Python web应用框架进行对比，结果最大浏览量超过第二名近40%。

性能：Tornado有着优异的性能。它试图解决C10k问题，即处理大于或等于一万的并发，下表是和一些其他Web框架与服务器的对比:

Tornado框架和服务器一起组成一个WSGI的全栈替代品。单独在WSGI容器中使用tornado网络框架或者tornaod http服务器，有一定的局限性，为了最大化的利用tornado的性能，推荐同时使用tornaod的网络框架和HTTP服务器

Tornado与Django

Django是走大而全的方向，注重的是高效开发，它最出名的是其全自动化的管理后台：只需要使用起ORM，做简单的对象定义，它就能自动生成数据库结构、以及全功能的管理后台。

Django提供的方便，也意味着Django内置的ORM跟框架内的其他模块耦合程度高，应用程序必须使用Django内置的ORM，否则就不能享受到框架内提供的种种基于其ORM的便利。

session功能
后台管理
ORM

Tornado

Tornado走的是少而精的方向，注重的是性能优越，它最出名的是异步非阻塞的设计方式。

HTTP服务器
异步编程
WebSockets

安装

pip install tornado



手动安装
下载安装包：https://files.pythonhosted.org/packages/cf/44/cc9590db23758ee7906d40cacff06c02a21c2a6166602e095a56cbf2f6f6/tornado-6.1.tar.gz
cd tornado-6.1
python setup.py build
python setup.py install

关于使用平台的说明

Tornado应该运行在类Unix平台，在线上部署时为了最佳的性能和扩展性，仅推荐Linux和BSD（因为充分利用Linux的epoll工具和BSD的kqueue工具，是Tornado不依靠多进程/多线程而达到高性能的原因）。

对于Mac OS X，虽然也是衍生自BSD并且支持kqueue，但是其网络性能通常不太给力，因此仅推荐用于开发。

对于Windows，Tornado官方没有提供配置支持，但是也可以运行起来，不过仅推荐在开发中使用。

上代码

hello.py

# coding:utf-8

import tornado.web
import tornado.ioloop

class IndexHandler(tornado.web.RequestHandler):
    """主路由处理类"""
    def get(self):
        """对应http的get请求方式"""
        self.write("Hello Itcast!")

if __name__ == "__main__":
    app = tornado.web.Application([
        (r"/", IndexHandler),
    ])
    app.listen(8000)
    tornado.ioloop.IOLoop.current().start()

执行命令，开启tornado

python hello.py

打开浏览器，输入网址127.0.0.1:8000（或localhost:8000），查看效果：

代码讲解

1.tornado.web

tornado的基础web框架模块

RequestHandler

封装了对应一个请求的所有信息和方法，write(响应信息)就是写响应信息的一个方法；对应每一种http请求方式（get、post等），把对应的处理逻辑写进同名的成员方法中（如对应get请求方式，就将对应的处理逻辑写在get()方法中），当没有对应请求方式的成员方法时，会返回“405: Method Not Allowed”错误。

我们将代码中定义的get()方法更改为post()后，再用浏览器重新访问（浏览器地址栏中输入网址访问的方式为get请求方式），演示如下：

# coding:utf-8

import tornado.web
import tornado.ioloop

class IndexHandler(tornado.web.RequestHandler):
    """主路由处理类"""
    def post(self):  # 我们修改了这里
        """对应http的post请求方式"""
        self.write("Hello Itcast!")

if __name__ == "__main__":
    app = tornado.web.Application([
        (r"/", IndexHandler),
    ])
    app.listen(8000)
    tornado.ioloop.IOLoop.current().start()

Application

Tornado Web框架的核心应用类，是与服务器对接的接口，里面保存了路由信息表，其初始化接收的第一个参数就是一个路由信息映射元组的列表；其listen(端口)方法用来创建一个http服务器实例，并绑定到给定端口（注意：此时服务器并未开启监听）。

2. tornado.ioloop

tornado的核心io循环模块，封装了Linux的epoll和BSD的kqueue，tornado高性能的基石。以Linux的epoll为例，其原理如下图：

IOLoop.current()

返回当前线程的IOLoop实例。
IOLoop.start()

启动IOLoop实例的I/O循环,同时服务器监听被打开。

总结Tornado Web程序编写思路

创建web应用实例对象，第一个初始化参数为路由映射列表。
定义实现路由映射列表中的handler类。
创建服务器实例，绑定服务器端口。
启动当前线程的IOLoop。

httpserver

前文我们说在tornado.web.Application.listen()（示例代码中的app.listen(8000)）的方法中，创建了一个http服务器示例并绑定到给定端口，我们能不能自己动手来实现这一部分功能呢？

现在我们修改上一示例代码如下：

# coding:utf-8

import tornado.web
import tornado.ioloop
import tornado.httpserver # 新引入httpserver模块

class IndexHandler(tornado.web.RequestHandler):
    """主路由处理类"""
    def get(self):
        """对应http的get请求方式"""
        self.write("Hello Itcast!")

if __name__ == "__main__":
    app = tornado.web.Application([
        (r"/", IndexHandler),
    ])
    # ------------------------------
    # 我们修改这个部分
    # app.listen(8000)
    http_server = tornado.httpserver.HTTPServer(app) 
    http_server.listen(8000)
    # ------------------------------
    tornado.ioloop.IOLoop.current().start()

在这一修改版本中，我们引入了tornado.httpserver模块，顾名思义，它就是tornado的HTTP服务器实现。

我们创建了一个HTTP服务器实例http_server，因为服务器要服务于我们刚刚建立的web应用，将接收到的客户端请求通过web应用中的路由映射表引导到对应的handler中，所以在构建http_server对象的时候需要传出web应用对象app。http_server.listen(8000)将服务器绑定到8000端口。

实际上一版代码中app.listen(8000)正是对这一过程的简写。

单进程与多进程

我们刚刚实现的都是单进程

我们也可以一次启动多个进程，修改上面的代码如下：

# coding:utf-8

import tornado.web
import tornado.ioloop
import tornado.httpserver 

class IndexHandler(tornado.web.RequestHandler):
    """主路由处理类"""
    def get(self):
        """对应http的get请求方式"""
        self.write("Hello Itcast!")

if __name__ == "__main__":
    app = tornado.web.Application([
        (r"/", IndexHandler),
    ])
    http_server = tornado.httpserver.HTTPServer(app) 
    # -----------修改----------------
    http_server.bind(8000)
    http_server.start(0)
    # ------------------------------
    tornado.ioloop.IOLoop.current().start()

http_server.bind(port)方法是将服务器绑定到指定端口。

http_server.start(num_processes=1)方法指定开启几个进程，参数num_processes默认值为1，即默认仅开启一个进程；如果num_processes为None或者<=0，则自动根据机器硬件的cpu核芯数创建同等数目的子进程；如果num_processes>0，则创建num_processes个子进程。

本例中，我们使用http_server.start(0)，而我的虚拟机设定cpu核数为2

我们在前面写的http_server.listen(8000)实际上就等同于：

http_server.bind(8000)
http_server.start(1)

说明

1.关于app.listen()

app.listen()这个方法只能在单进程模式中使用。

对于app.listen()与手动创建HTTPServer实例

http_server = tornado.httpserver.HTTPServer(app) 
http_server.listen(8000)

2.关于多进程

虽然tornado给我们提供了一次开启多个进程的方法，但是由于：

每个子进程都会从父进程中复制一份IOLoop实例，如果在创建子进程前我们的代码动了IOLoop实例，那么会影响到每一个子进程，势必会干扰到子进程IOLoop的工作；
所有进程是由一个命令一次开启的，也就无法做到在不停服务的情况下更新代码；
所有进程共享同一个端口，想要分别单独监控每一个进程就很困难。

不建议使用这种多进程的方式，而是手动开启多个进程，并且绑定不同的端口。

options

在前面的示例中我们都是将服务端口的参数写死在程序中，很不灵活。

tornado为我们提供了一个便捷的工具，tornado.options模块——全局参数定义、存储、转换。

tornado.options.define()

用来定义options选项变量的方法，定义的变量可以在全局的tornado.options.options中获取使用，传入参数：

name 选项变量名，须保证全局唯一性，否则会报“Option 'xxx' already defined in …”的错误；
default　选项变量的默认值，如不传默认为None；
type 选项变量的类型，从命令行或配置文件导入参数的时候tornado会根据这个类型转换输入的值，转换不成功时会报错，可以是str、float、int、datetime、timedelta中的某个，若未设置则根据default的值自动推断，若default也未设置，那么不再进行转换。可以通过利用设置type类型字段来过滤不正确的输入。
multiple 选项变量的值是否可以为多个，布尔类型，默认值为False，如果multiple为True，那么设置选项变量时值与值之间用英文逗号分隔，而选项变量则是一个list列表（若默认值和输入均未设置，则为空列表[]）。
help 选项变量的帮助提示信息，在命令行启动tornado时，通过加入命令行参数 --help　可以查看所有选项变量的信息（注意，代码中需要加入tornado.options.parse_command_line()）。

tornado.options.options

全局的options对象，所有定义的选项变量都会作为该对象的属性。

tornado.options.parse_command_line()

转换命令行参数，并将转换后的值对应的设置到全局options对象相关属性上。追加命令行参数的方式是--myoption=myvalue

新建opt.py，我们用代码来看一下如何使用：

# coding:utf-8

import tornado.web
import tornado.ioloop
import tornado.httpserver
import tornado.options # 新导入的options模块

tornado.options.define("port", default=8000, type=int, help="run server on the given port.") # 定义服务器监听端口选项
tornado.options.define("itcast", default=[], type=str, multiple=True, help="itcast subjects.") # 无意义，演示多值情况

class IndexHandler(tornado.web.RequestHandler):
    """主路由处理类"""
    def get(self):
        """对应http的get请求方式"""
        self.write("Hello Itcast!")

if __name__ == "__main__":
    tornado.options.parse_command_line()
    print tornado.options.options.itcast # 输出多值选项
    app = tornado.web.Application([
        (r"/", IndexHandler),
    ])
    http_server = tornado.httpserver.HTTPServer(app)
    http_server.listen(tornado.options.options.port)
    tornado.ioloop.IOLoop.current().start()

执行如下命令开启程序：

python opt.py --port=9000 --itcast=python,c++,java,php,ios

tornado.options.parse_config_file(path)

从配置文件导入option，配置文件中的选项格式如下：

myoption = "myvalue"
myotheroption = "myothervalue"

我们用代码来看一下如何使用，新建配置文件config，注意字符串和列表按照python的语法格式：

port = 8000
itcast = ["python","c++","java","php","ios"]

修改opt.py文件：

# coding:utf-8

import tornado.web
import tornado.ioloop
import tornado.httpserver
import tornado.options # 新导入的options模块

tornado.options.define("port", default=8000, type=int, help="run server on the given port.") # 定义服务器监听端口选项
tornado.options.define("itcast", default=[], type=str, multiple=True, help="itcast subjects.") # 无意义，演示多值情况

class IndexHandler(tornado.web.RequestHandler):
    """主路由处理类"""
    def get(self):
        """对应http的get请求方式"""
        self.write("Hello Itcast!")

if __name__ == "__main__":
    tornado.options.parse_config_file("./config") # 仅仅修改了此处
    print tornado.options.options.itcast # 输出多值选项
    app = tornado.web.Application([
        (r"/", IndexHandler),
    ])
    http_server = tornado.httpserver.HTTPServer(app)
    http_server.listen(tornado.options.options.port)
    tornado.ioloop.IOLoop.current().start()

说明

1. 日志

当我们在代码中调用parse_command_line()或者parse_config_file()的方法时，tornado会默认为我们配置标准logging模块，即默认开启了日志功能，并向标准输出（屏幕）打印日志信息。

如果想关闭tornado默认的日志功能，可以在命令行中添加--logging=none 或者在代码中执行如下操作:

from tornado.options import options, parse_command_line
options.logging = None
parse_command_line()

2. 配置文件

我们看到在使用prase_config_file()的时候，配置文件的书写格式仍需要按照python的语法要求，其优势是可以直接将配置文件的参数转换设置到全局对象tornado.options.options中；然而，其不方便的地方在于需要在代码中调用tornado.options.define()来定义选项，而且不支持字典类型，故而在实际应用中大都不使用这种方法。

在使用配置文件的时候，通常会新建一个python文件（如config.py），然后在里面直接定义python类型的变量（可以是字典类型）；在需要配置文件参数的地方，将config.py作为模块导入，并使用其中的变量参数。

如config.py文件：

# conding:utf-8

# Redis配置
redis_options = {
    'redis_host':'127.0.0.1',
    'redis_port':6379,
    'redis_pass':'',
}

# Tornado app配置
settings = {
    'template_path': os.path.join(os.path.dirname(__file__), 'templates'),
    'static_path': os.path.join(os.path.dirname(__file__), 'statics'),
    'cookie_secret':'0Q1AKOKTQHqaa+N80XhYW7KCGskOUE2snCW06UIxXgI=',
    'xsrf_cookies':False,
    'login_url':'/login',
    'debug':True,
}

# 日志
log_path = os.path.join(os.path.dirname(__file__), 'logs/log')

使用config.py的模块中导入config，如下：

# conding:utf-8

import tornado.web
import config

if __name__ = "__main__":
    app = tornado.web.Application([], **config.settings)
...

posted @ 2022-02-17 18:43 X-Wolf 阅读(666) 评论(0) 编辑收藏举报

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