【python web学习】1、初识tornado框架(1)

1、初识tornado

什么是tornado: 全称为Tomado Web Server是一种Web服务器软件的开源版本。

特点：作为Web框架，是个轻量级的Web框架，类似于另一个Python Web框架爱Web.py，其用于异步非阻塞IO的处理方式；作为Web服务器，Tomado有较为出色的抗负载能力，官方用nginx反向代理的方式部署Tomado 和其他的Python Web应用框架进行对比，结果最大浏览量超过第二名近40%。

使用场景：用户量达，高并发（12306、web游戏服务器）；大量的HTTP持久连接，即a)使用同一个TCP连接来发送和接收多个HTTP请求/应答而不是为每一个新的请求/应答打开新的连接的方法b)对于HTTP1.0，可以在其请求头的包(header)中添加Connection:Keep-Alive=  c)对于HTTP1.1，所有的连接默认都是持久连接。

C10K：上面的高并发问题，通常使用C10K这一概念进行描述。C10K---Concurrently handling ten thousand connections，即并发10000个连接。对于单台服务器而言，根本无法承担，而采用多台服务器分布式又意味着高昂的成本。

性能：Tomado再设计之初就考虑到了性能因素，旨在解决C10K问题，这样的设计使得其称为一个拥有非常高性能的解决方案（服务器与框架的集合体）。

Django和tornado的对比：

2、tornado的安装

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。进退间linux和DSB（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系统，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，因此只推荐开发使用。

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

3、第一个tornado程序

[代码3-1]

import tornado.web
import tornado.ioloop

# 类比于Django中的视图，即一个业务处理类
class IndexHandler(tornado.web.RequestHandler):
    # 只能处理get请求
    def get(self, *args, **kwargs):
        # write对应http请求的方法，给浏览器响应信息
        self.write("test tornado")


if __name__ == '__main__':
    # 实例化一个app对象
    # Applicaiton:是tornado web框架的核心应用类，是与服务器对应的接口
    # 里面保存了路由映射表，有一个listen方法，是用来创建一个http服务器的实例
    # 并绑定了端口(监听端口)，注意此时并没有开启监听
    app = tornado.web.Application([
        (r"/", IndexHandler)
    ]
    )
    app.listen(8000)
    # IOLoop.current()：返回当前线程的IOLoop实例
    # IOLoop.start()：启动IOLoop实例的I/O循环，同时开启了监听
    tornado.ioloop.IOLoop.current().start()

[代码3-2]

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

# 类比于Django中的视图，即一个业务处理类
class IndexHandler(tornado.web.RequestHandler):
    # 只能处理get请求
    def get(self, *args, **kwargs):
        # write对应http请求的方法，给浏览器响应信息
        self.write("test tornado")


if __name__ == '__main__':
    app = tornado.web.Application([
        (r"/", IndexHandler)
    ]
    )
    httpServer = tornado.httpserver.HTTPServer(app)
    # 将服务器绑定到指定的端口
    httpServer.bind(8000)
    # 参数1表示此时只启动一个进程，默认也是开启一个进程，值大于0，表示创建多个进程，
    # 值为None或者小于等于0，将开启对应cpu个数的进程
    httpServer.start(1)
    tornado.ioloop.IOLoop.current().start()

上述两份代码是等同的，代码3-2可以用于创建多进程。

另外需要注意的是：

（1）app.listen()方法只能在单个进程中使用。

（2）虽然tornado给我们提供了一次性启动多个进程的方式[代码3-2]，但是由于一些原因，不建议使用上面的方式启动多进程，而是采用手动的方式。具体的原因如下：

①每个子进程都会从父进程中复制一份IOLoop的实例，如果在创建子进程前修改了IOLoop，会影响所有的子进程。

②所有的子进程douyou一个命令启动的，无法做到在不停止服务的情况下修改代码。

③所有进程共享一个端口，想要分别监控很困难。

4、tornado的options模块

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，主要的传入参数：

• 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
 6 import tornado.options # 新导入的options模块

 8 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
 9 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__":
18     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