Tornado

简介

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。

Tornado与其他Web框架的区别

以Django为代表的python web应用部署时采用wsgi协议与服务器对接（被服务器托管），而这类服务器通常都是基于多线程的，也就是说每一个网络请求服务器都会有一个对应的线程来用web应用（如Django）进行处理。

考虑两类应用场景

用户量大，高并发

如秒杀抢购、双十一某宝购物、春节抢火车票
大量的HTTP持久连接

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。

对于HTTP 1.0，可以在请求的包头（Header）中添加Connection: Keep-Alive。

对于HTTP 1.1，所有的连接默认都是持久连接。

对于这两种场景，通常基于多线程的服务器很难应对。

对于前面提出的这种高并发问题，我们通常用C10K这一概念来描述。C10K—— Concurrently handling ten thousandconnections，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。如何解决C10K问题？

Tornado在设计之初就考虑到了性能因素，旨在解决C10K问题，这样的设计使得其成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）。

Hello Word

第一个py

安装Tornado部分略过，我们直接进入正题，PyCharm没有新建Tornado项目的选项，我们直接新建一个py即可。

 1 # -*- coding=utf-8 -*-
 2 import tornado.web
 3 import tornado.ioloop
 4 
 5 
 6 class Index(tornado.web.RequestHandler):
 7     # 封装一个类
 8     def get(self):
 9         # get请求进入该方法
10         # 返回字符串
11         self.write('Hello World')
12 
13 
14 class Home(tornado.web.RequestHandler):
15     def get(self):
16         self.write('Home')
17 
18 
19 if __name__ == '__main__':
20     app = tornado.web.Application([
21         # 相当于路由
22         (r'/', Index),
23         (r'/home', Home),
24     ])
25     # 指定端口
26     app.listen(8000)
27     # 开启
28     tornado.ioloop.IOLoop.current().start()

我们直接启动即可，然后使用postman或者浏览器访问（我习惯使用postman）

http://localhost:8000

我们测试一下结果

当服务器收到请求时会进入Application，进入路由顺序查找匹配。匹配到进入相关class，再根据方法进行处理

如果没有对应class报404，没有相应的方法报405

开启多进程

之前说过Tornado的特点便是多进程，但是上面的代码是单进程的，我们需要修改代码来开启多进程

# -*- coding=utf-8 -*-
import tornado.web
import tornado.httpserver
import tornado.ioloop


class Index(tornado.web.RequestHandler):
    # 封装一个类
    def get(self):
        # get请求进入该方法
        # 返回字符串
        self.write('Hello World')


class Home(tornado.web.RequestHandler):
    def get(self):
        self.write('Home')


if __name__ == '__main__':
    app = tornado.web.Application([
        # 相当于路由
        (r'/', Index),
        (r'/home', Home),
    ])
    # 手动生成server
    http_server = tornado.httpserver.HTTPServer(app)
    # 指定端口
    http_server.bind(8000)
    # 开启多进程
    http_server.start(0)
    # 开启
    tornado.ioloop.IOLoop.current().start()

注意：指定多进程在linux上可行，在windows会报错，因为fork这个系统命令，只在linux中才有用。所以windows请留空（默认为1）或者填1

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。

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，如过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。

Tornado options组件（命令行加参数）

像端口这种易改变的配置写在代码里则会有解耦性的问题，这个时候我们就需要Tornado的options组件。他可以帮助我们实现全局参数的定义存储和转换。

tornado.options.define()

参数有

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()）。

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

此处做到可以在启动时输入一个port，来指定端口，不传默认为8000，输入类型为int

python tdo_helloword.py --port=9000

指定端口为9000

那么代码修改为

# -*- coding=utf-8 -*-
import tornado.web
import tornado.ioloop
import tornado.httpserver
import tornado.options
# 可以多行
tornado.options.define("port", default=8000, help="run on the given port", type=int)


class Index(tornado.web.RequestHandler):
    # 封装一个类
    def get(self):
        # get请求进入该方法
        # 返回字符串
        self.write('Hello World')


class Home(tornado.web.RequestHandler):
    def get(self):
        self.write('Home')


if __name__ == '__main__':
    # 注意加上这句
    tornado.options.parse_command_line()
    app = tornado.web.Application([
        # 相当于路由
        (r'/', Index),
        (r'/home', Home),
    ])
    # 手动生成server
    http_server = tornado.httpserver.HTTPServer(app)
    # 指定端口
    http_server.bind(tornado.options.options.port)
    # 开启多进程
    http_server.start(1)
    # 开启
    tornado.ioloop.IOLoop.current().start()

我们在命令行加入port参数

python tdo_helloword.py --port=9999

查看效果

Tornado options组件（从配置文件导入）

配置文件格式要对

我们要更新一下代码

# -*- coding=utf-8 -*-
import tornado.web
import tornado.ioloop
import tornado.httpserver
import tornado.options
# 可以多行
tornado.options.define("port", default=8000, help="run on the given port", type=int)


class Index(tornado.web.RequestHandler):
    # 封装一个类
    def get(self):
        # get请求进入该方法
        # 返回字符串
        self.write('Hello World')


class Home(tornado.web.RequestHandler):
    def get(self):
        self.write('Home')


if __name__ == '__main__':
    # 注意加上这句
    # tornado.options.parse_command_line()
    # 从文件读取配置
    tornado.options.parse_config_file('./config')
    app = tornado.web.Application([
        # 相当于路由
        (r'/', Index),
        (r'/home', Home),
    ])
    # 手动生成server
    http_server = tornado.httpserver.HTTPServer(app)
    # 指定端口
    http_server.bind(tornado.options.options.port)
    # 开启多进程
    http_server.start(1)
    # 开启
    tornado.ioloop.IOLoop.current().start()

这样便是读取配置文件来启动tornado

关闭日志

在我们访问网站的时候，我们会发现屏幕打印了访问和返回的记录，我们可以将他关闭

想要关闭，我们可以在开启时加上--logging=none

python td_helloword.py --logging=none

或者修改代码为

 1 # -*- coding=utf-8 -*-
 2 import tornado.web
 3 import tornado.ioloop
 4 import tornado.httpserver
 5 import tornado.options
 6 # 可以多行
 7 tornado.options.define("port", default=8000, help="run on the given port", type=int)
 8 
 9 
10 class Index(tornado.web.RequestHandler):
11     # 封装一个类
12     def get(self):
13         # get请求进入该方法
14         # 返回字符串
15         self.write('Hello World')
16 
17 
18 class Home(tornado.web.RequestHandler):
19     def get(self):
20         self.write('Home')
21 
22 
23 if __name__ == '__main__':
24     # 不打印日志
25     tornado.options.options.logging = None
26     tornado.options.parse_command_line()
27     # 从文件读取配置
28     # tornado.options.parse_config_file('./config')
29     app = tornado.web.Application([
30         # 相当于路由
31         (r'/', Index),
32         (r'/home', Home),
33     ])
34     # 手动生成server
35     http_server = tornado.httpserver.HTTPServer(app)
36     # 指定端口
37     http_server.bind(tornado.options.options.port)
38     # 开启多进程
39     http_server.start(1)
40     # 开启
41     tornado.ioloop.IOLoop.current().start()

路由

路由的匹配

Tornado的路由匹配采用的是正则匹配

一般情况下不需要多复杂的正则，正则的基本规则如下（站长之家）

举个例子

(r'/sum/(d+)', Sum),

该代码指匹配 /sum/ 后跟至少一个数字且只有数字的情况

* 需要注意的是网络上传输都是字符串

类 Sum编写

class Sum(tornado.web.RequestHandler):
    # 数字类
    def get(self, sum):
        # 获取数字并返回
        self.write('%s,%s' % (type(sum), sum))

我们访问 http://localhost:8001/sum/12 时

返回正常

我们访问 http://localhost:8001/sum/1a2 http://localhost:8001/sum/a12 http://localhost:8001/sum/12a http://localhost:8001/sum/a 时，均会报出404错误，证明没有匹配到路由

同理，当我们需要匹配两个参数时

(r'/(w+)/stuggle/(d+)', Stugggle),

接收时接收两个参数即可

def get(self, st, ins):
　　pass

post参数

与get一样，post请求会寻找到该视图的 post 方法

我们给视图 Hello 增加一个post

class Hello(tornado.web.RequestHandler):
    # 封装一个类
    def get(self):
        # get请求进入该方法
        self.write('Hello')
    def post(self):
        # post请求
        txt = self.get_argument('txt')
        self.write(txt)

self.get_argument('txt') 指获取post传参中 Key 为 txt 的值，路由无需改动

get参数

get获取参数与上面的post没有差别

我们修改get方法来进行测试

    def get(self):
        # get请求进入该方法
        arg = self.get_argument('arg')
        arg1 = self.get_argument('arg1')
        self.write('%s+%s' % (arg,arg1))

但是需要注意的是， get_argument 在获取不到该key时会报错，抛出400错误

get_argument 方法其实可以接收三个参数

get_argument(name,default=_ARG_DEFAULT,strip=True)

第一个参数就是key的值，第二个参数为如果接收不到默认的值，第三个是默认去除前后空格

一般情况下我们第二个参数传 None

    def get(self):
        # get请求进入该方法
        arg = self.get_argument('arg', None)
        arg1 = self.get_argument('arg1', None)
        self.write('%s+%s' % (arg,arg1))
    def post(self):
        # post请求
        txt = self.get_argument('txt', None)
        self.write(txt)

这样就增加了兼容性

Tornado学习笔记(三) 请求方式/状态码

本章我们来学习 Tornado 支持的请求方式

请求方式

Tornado支持任何合法的HTTP请求（GET、POST、PUT、DELETE、HEAD、OPTIONS）。你可以非常容易地定义上述任一种方法的行为，只需要在 RequestHandler 类中使用同名的方法。（也就是在视图中定义同名的方法）

关于请求方式对应的操作和返回码可以参考 http://www.runoob.com/w3cnote/restful-architecture.html 不过具体还是要与业务进行匹配。

状态码

使用RequestHandler类的set_status()方法显式地设置HTTP状态码。然而，你需要记住在某些情况下，Tornado会自动地设置HTTP状态码。

比如如果访问一个无法匹配的路由，则会返回404报错，而且状态码是404

但是我们在代码中没有指定返回的状态码，常用的有：

　　404 Not Found

　　Tornado会在HTTP请求的路径无法匹配任何RequestHandler类相对应的模式时返回404（Not Found）响应码。

　　400 Bad Request

　　如果你调用了一个没有默认值的get_argument函数，并且没有发现给定名称的参数，Tornado将自动返回一个400（Bad Request）响应码。

　　405 Method Not Allowed

　　如果传入的请求使用了RequestHandler中没有定义的HTTP方法（比如，一个POST请求，但是处理函数中只有定义了get方法），Tornado将返回一个405（Methos Not Allowed）响应码。

　　500 Internal Server Error

　　当程序遇到任何不能让其退出的错误时，Tornado将返回500（Internal Server Error）响应码。你代码中任何没有捕获的异常也会导致500响应码。

　　200 OK

　　如果响应成功，并且没有其他返回码被设置，Tornado将默认返回一个200（OK）响应码。

我们也可以自定义错误返回，只需在class中定义一个名为 write_error 的方法

比如

def write_error(self, status_code, **kwargs):
        self.write('%s' % status_code)

该段代码会将错误code以字符串的形式返回回去

需要注意的是该方法是写在类中，也就是说该方法只能作用于一个视图。

Tornado简介

Tornado

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Tornado与其他Web框架的区别

Hello Word

第一个py

开启多进程

Tornado options组件（命令行加参数）

Tornado options组件（从配置文件导入）

关闭日志

路由

路由的匹配

post参数

get参数

Tornado学习笔记(三) 请求方式/状态码

请求方式

状态码

404 Not Found

400 Bad Request

405 Method Not Allowed

500 Internal Server Error

200 OK

　　404 Not Found

　　400 Bad Request

　　405 Method Not Allowed

　　500 Internal Server Error

　　200 OK