基于 Tornado 的 HTTP 服务器简介及代码组织框架

Tornado 是一个 Python Web 框架和异步网络库，最初是在 FriendFeed 开发的。通过使用非阻塞网络I/O，Tornado 可以扩展到数以万计的开放连接，但却在创建和编写时足够的轻量级。

Tornado 的特点

Tornado 和现在的很多主流 Web 服务器框架（包括大多数 Python 框架）有着明显的区别：它是非阻塞式异步服务器。大多数社交网络应用都会展示实时更新来提醒新消息、状态变化以及用户通知，客户端需要保持一个打开的连接来等待服务器端的任何响应。这些长连接或推送请求使得非异步服务器线程池迅速饱和。一旦线程池的资源耗尽，服务器将不能再响应新的请求。异步服务器在这一场景中的应用则不同，当负载增加时，诸如 Tornodo 这样的服务器，会把当前请求正在等待来自其他资源的数据，加以控制并挂起请求，以满足新的请求。这也是 Tornado 在高并发、高效率的 Web 服务器应用很广的原因之一。

Tornado 入门

编写 Hello, world

上面我们已介绍了 Tornado 的强大，现在我们从一个简单的 Hello World 开始。在服务器上任意目录下（如 /data ），创建 hello.py 文件，输入如下代码：

import tornado.ioloop
import tornado.web

class MainHandler(tornado.web.RequestHandler):
    def get(self):
        self.write("Hello, world")

application = tornado.web.Application([
    (r"/", MainHandler),
])

if __name__ == "__main__":
    application.listen(8888)
    tornado.ioloop.IOLoop.current().start()

编写一个 Tornado 应用中最多的工作是定义类继承 Tornado 的 RequestHandler 类。在这个例子中，我们创建了一个简单的应用，Tornado 监听给定的端口 8888，并在根目录（"/"）响应请求，响应的处理方法为继承了 RequestHandler 的 MainHandler 类。在 MainHandler 中返回 Hello, world。

测试代码

在浏览器上打开 http://150.109.33.132:8888，测试结果如下：

注： 服务器上需要放开 8888 端口，如果是公有云云主机，注意安全组配置是否已放开。

至此，我们已完成基于 Tornado 服务器的 Hello, world。下面来简单介绍一下 Tornado 的整体框架。

Tornado 框架

Tornado 大体上可以被分为 4 个主要的部分:

1. Web 框架 (包括创建 Web 应用的 RequestHandler 类，还有很多其他支持的类)；
2. HTTP的客户端和服务端实现 (HTTPServer and AsyncHTTPClient)；
3. 异步网络库 (IOLoop and IOStream), 为HTTP组件提供构建模块，也可以用来实现其他协议；
4. 协程库 (tornado.gen) 允许异步代码写得更直接而不用链式回调的方式。

这里只做简单的了解，如需深入了解 Tornado，建议读者通读学习 Tornado 官方文档 (opens new window)。

代码组织框架

在认识了 Tornado 之后，我们将正式进入本小册核心的学习。首先 Tornado 的学习必定是从 Hello, world 开始，并逐步按照个人编程习惯和组织习惯完善整个框架。

代码的组织框架因人而异，作为入门小册，这里提供一种简化的组织框架思路并贯穿整个小册，读者在熟练应用后，可采用自身的风格。

在某个目录下，创建本次的工程文件，如 demo，并依次创建如下文件：

目录及文件说明

common：存放公共类和方法
conf: 存放配置文件
log：存放相关日志
static：存放静态文件，如样式（CSS）、脚本（js）、图片等
templates：公用模板目录，主要存放 HTML 文件
views：视图函数，业务逻辑代码目录
main.py：Tornado 主程序入口
models.py：数据库表结构定义

小结

本小节简单介绍了 Tornado HTTP 服务器及本小册中使用的代码组织框架，从下一小节开始，正式进入代码编写讲解。