学习tornado:介绍
前言
在python里面,有许多web framework。对于我来说,因为很长一段时间都在使用tornado,所以有了一些心得体会。虽然现在我的工作重点已经转向go了,但是我觉得还是有必要记录一下tornado的相关东西,毕竟我的高性能网络库 libtnet 就是参考tornado来设计的。
在这里,要说明一下,tornado采用的是2.4版本。
架构
tornado是一个典型的prefork + io event loop的web server架构,
从图上可以看出,tornado的架构是很简单清晰的。
- ioloop是tornado的核心,它就是一个io event loop,底层封装了select,epoll和kqueue,并根据不同的平台选择不同的实现。
- iostream封装了non-blocking socket,用它来进行实际socket的数据读写。
- TCPServer则是通过封装ioloop实现了一个简易的server,同时我们也在这里进行prefork的处理
- HTTPServer则是继承TCPServer实现了一个能够处理http协议的server。
- Application则是实际处理http请求的模块,HTTPServer收到http请求并解析之后会通过Application进行处理。
- RequestHandler和WebSocketHandler则是注册给Application用来处理对应url的。
- WSGIApplication则是tornado用于支持WSGI标准的接口,通过WSGIContainer包装共HTTPServer使用。
例子
通过上面的分析,直到tornado的架构是很简单明了的,所以自然我们也能够通过简短的一些代码就能搭建起自己的http server。以一个hello world开始:
import tornado.web
import tornado.httpserver
import tornado.ioloop
class MainHandler(tornado.web.RequestHandler):
def get(self):
self.write('Hello World')
application = tornado.web.Application([
(r"/", MainHandler),
])
http_server = tornado.httpserver.HTTPServer(application)
http_server.listen(8080)
tornado.ioloop.IOLoop.instance().start()
流程很简单,如下:
- 定义了一个MainHandler,该handler用来处理对应url
- 生成一个Application实例,并设置url dispatch规则,(r"/", MainHandler)就是一个规则,第一个pattern用来表明需要处理的url,内部会使用正则匹配,第二个就是对应url处理的handler
- 生成一个HTTPServer实例,使用Application进行构造,这样HTTPServer处理的http请求就会转给application处理。
- HTTPServer监听一个端口8080,该listen socket会加入ioloop中,用于监听连接的建立。
- ioloop启动,程序进入io event loop模式。
当ioloop start之后,服务器就启动了,后续就是一个http server最基本的流程处理了。
ReuqestHandler
pattern and handler
从上面例子可以看出,搭建一个http server很简单,所以我们重点只需要考虑的是如何处理不同的url http请求,这也就是RequestHandler需要做的事情。
我们在创建Application的时候,会指定不同的url pattern需要处理的handler。如下:
import tornado.web
import tornado.httpserver
import tornado.ioloop
class Index1Handler(tornado.web.RequestHandler):
def get(self):
self.write('Index1')
class Index2Handler(tornado.web.RequestHandler):
def get(self, data):
self.write('Index2')
self.write(data)
application = tornado.web.Application([
(r"/index1", Index1Handler),
(r"/index2/(\w+)", Index2Handler),
])
http_server = tornado.httpserver.HTTPServer(application)
http_server.listen(8080)
tornado.ioloop.IOLoop.instance().start()
在上面的例子中,我们有两个handler,分别处理url path为index1和index2的情况,对于index2来说,我们看到,它后面还需要匹配一个单词。我们通过curl访问如下:
$ curl http://127.0.0.1:8080/index1
index1
$ curl http://127.0.0.1:8080/index2/abc
index2abc
http method
RequestHandler支持任何http mthod,包括get,post,head和delete,也就是说,tornado天生支持restful编程模型。
class MainHandler(tornado.web.RequestHandler):
def get(self):
pass
def post(self):
pass
def head(self):
pass
def delete(self):
pass
从上面可以看到,我们只需要在handler里面实现自己的get,post,head和delete函数就可以了,这点再次说明tornado的简洁与强大。
后续next
这里,只是简单了介绍了一下tornado,后续将会从template,asynchronous,security等分别介绍一下。希望通过这个能让自己对tornado的理解更加深刻,同时也为后续使用其他python web framework做参考。
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