Python Flask Tornado

Tornado是一个Python的服务器框架，自带socket，是一种异步非阻塞式服务器，速度非常快，每秒可以处理数千以上的连接，对于实时Web服务来说是一个非常理想的Web框架。

Tornado性能强悍，是一个较为原始的框架，诸多内容需要自己去处理。当然，随着项目越来越大，框架能够提供的功能占比越来越小，更多的内容需要团队自己去实现，而大项目往往需要性能的保证，这时候 Tornado 就是比较好的选择。

主要特点：原生异步非阻塞,在IO密集型应用和多任务处理上占据绝对性的优势，属于专注型框架
优点：1. 少而精（轻量级框架）
2. 注重性能优越，速度快
3. 解决高并发（请求处理是基于回调的非阻塞调用）
4. 异步非阻塞
5. websockets 长连接
6. 内嵌了HTTP服务器
7. 单线程的异步网络程序，默认启动时根据CPU数量运行多个实例；利用CPU多核的优势
8. 自定义模块
缺点：模板和数据库部分有很多第三方的模块可供选择，这样不利于封装为一个功能模块

Flask是一个微型的Python开发的Web框架，整个框架只有一个文件。号称 Python 代码写得最好的项目之一。Flask 的灵活性很强，可以自由选择自己的数据库交互组件。

主要特点：小而轻，原生组件几乎为0。
优点：1. 简单，Flask的路由以及路由函数由修饰器设定，开发人员不需要借助其他文件匹配；
2. 配置灵活，有多种方法配置，不同环境的配置也非常方便；

1. 环境部署简单，Flask运行不需要借助其他任何软件，只需要安装了Python的IDE，在命令行运行即可。只需要在Python中导入相应包即可满足所有需求；
   4. 入门简单，通过官方指南便可以清楚的了解Flask的运行流程；
   5. 低耦合，Flask可以兼容多种数据库、模板。
   缺点：对于大型网站开发，需要设计路由映射的规则，否则导致代码混乱

一、Tornado框架的基本组成

tornado功能概览:

  socket:有（异步非阻塞、支持WebScoket）

  路由系统：有

  视图函数：有

  静态文件：有

  ORM操作：无

  模板语言：有

  simple_tag:有，uimethod,uimodule

  cokies：有

  session：无

  csrf:有

  xss:有

  其他：无

import tornado.httpserver   # 用来解决web服务器的http协议问题，提供了不少属性方法，实现客户端和服务器端的互通, Tornado的非阻塞、单线程的特点在这个模块中体现
import tornado.ioloop   # 实现非阻塞socket循环
import tornado.options  # 命令行解析模块
import tornado.web  # 提供了一个简单的Web框架与异步功能
from tornado.options import define, options
define("port", default=8000, help="run on the given port", type=int)
class IndexHandler(tornado.web.RequestHandler): # 定义 “请求-处理程序“ 类, tornado.web.RequestHandler 是专门用于完成请求处理程序的
    def get(self):
        greeting = self.get_argument('greeting', 'Hello')   # get_argument()是一个方法, 实列化之后的self对应的就是tornado.web.RequestHandler, 当'greeting'为空时,返回'hello', http://localhost:8000/?greeting=Qiwsir，就可以实现对greeting的赋值
        self.write(greeting + ', welcome you')  # 打印
if __name__ == "__main__":
    tornado.options.parse_command_line()    # 执行tornado的解析命令行
    app = tornado.web.Application(handlers=[(r"/", IndexHandler)])  # 实列化, 在一般情况下，handlers是不能为空的, 因为Application类通过这个参数的值处理所得到的请求
    http_server = tornado.httpserver.HTTPServer(app)    # HTTPServer是一个单线程非阻塞HTTP服务器, 执行HTTPServer一般要回调Application对象，并提供发送响应的接口, 也就是下面的内容是跟随上面语句的
    http_server.listen(options.port)
    tornado.ioloop.IOLoop.instance().start()    # 表示可以接收来自HTTP的请求了

二、Tornado自带功能

1. Tornado执行流程

 

第一步：执行脚本，监听 8888 端口

第二步：浏览器客户端访问 /index  -->  http://127.0.0.1:8888/index/ 

第三步：服务器接受请求，并交由对应的类处理该请求

第四步：类接受到请求之后，根据请求方式（post / get / delete/put）的不同调用并执行相应的方法

第五步：方法返回值的字符串内容发送浏览器

 

 

浏览器访问： http://127.0.0.1:8888/index/ 输出：hellow ,world

浏览器访问： http://127.0.0.1:8888/login/ 输出：hellow ,world, hello, hello, psw

1. 路由系统

2.1 动态路由

动态URL传参：

 

浏览器访问：http://127.0.0.1:8888/login/123  输出：hellow ,world123

tornado中传递参数的几种方式：

方法一 ：tornado路由可以使用正则表达式中的子表达式传递url参数。例如：(r"/login/(d+)",Login) 匹配以后，tornado会将字符串（）中匹配到的内容，作为参数传递到Login中去，因此我们在Login中定义get方法时增加参数。

 

方法二 ：通过 self.get_argument()

tornado的get和post提交的参数都可以通过self.get_argument()获得,只需要填写第一个参数值即可。一次性获取所有的参数方法：self.get_arguments()

方法三 ：self.request.body

tornado的参数存储在self.request.body内，通过JSON以后就可以直接取值。

2.2 域名匹配

可以进行域名绑定，因为是一串正则，所以支持多域名。

 

2.3 反向生成url

 

1. 视图

tornado的视图才有CBV模式，URL匹配成功之后，视图执行顺序为 initialize 、prepare、get/post/put/delete、finish；

 

3.1 请求相关

self.get_body_argument('user') ：获取POST请求携带的参数

self.get_body_arguments('user_list') ：获取POST请求参数列表（如chebox标签和select多选）

self.request.body.decode('utf-8')：获取json数据

self.get_query_argument('user') ：获取GET请求携带的参数

self.get_query_arguments('user_list') ：获取GET请求参数列表（如chebox标签和select多选）

self.get_argument('user') :获取GET和POST请求携带的参数

self.get_arguments('user_list')：获取GET和POST请求参数列表（如chebox标签和select多选）

注：以上取值方式如果取不到值就会报错，可以设置取不到值就取None；（例如 self.get_argument('user'，None)）

3.2 响应相关

self.write() ： 响应字符串

self.render()： 响应页面

self.redirect(): 页面跳转

1. 引入静态文件

 

通过static_url()方法引入静态文件的好处： 

1、使用static_url()可以不用考虑静态文件修改之后造成引用失效的情况；

2、还会生成静态文件url会有一个v=...的参数，这是tornado根据静态文件MD5之后的值，如果后台的静态文件修改，这个值就会变化，前端就会重新向后台请求静态文件，保证页面实时更新，不引用浏览器缓存。

上下文对象：

如果模板语言中声明了变量，上下文对象必须对应传值，如果没有就设置为空，否则会报错；

1. Cokies

5.1 设置Cokies

 

获取cokies：self.get_cookie('username')

设置在用户不断刷新页面的情况，cookies不过期；

 

5.2 Tornado加密cokie

配置加密规则使用的字符串

 

设置加密的cokies：self.set_secure_cookie('username',user,expires=v)

获取加密的cokies：self.get_secure_cookie('username')

设置在用户不断刷新页面的情况，SecureCookies不过期；

 

5.3 @authenticated 装饰器

执行 self.curent_user，有值就登录用户，无就去执行get_curent_user方法，get_curent_user没有返回用户信息，会记录当前url更加配置文件跳转到登录页面；

 

 

Tornado使用表单和模板:tornado模板self.render和模板变量传递：

 

 

 

Tornado可以运用future对象，进行异步处理：

tornado解决异步请求就是利用future对象。future对象中设定默认参数result=None，如果在某一时刻future的result中被设定值了，那么它就会自动执行回调函数，实际上这种执行回调函数的功能就是所谓的异步，不需要服务器等待，自己自动执行完后会进行回调。

一个最小的Flask应用如下:

from flask import Flask

app = Flask(__name__)

@app.route('/')def hello_world():

    return 'Hello, World!'

　　

1. 首先我们导入了 Flask 类。 该类的实例将会成为我们的 WSGI 应用。
2. 接着我们创建一个该类的实例。第一个参数是应用模块或者包的名称。如果你使用 一个单一模块（就像本例），那么应当使用 __name__ ，因为名称会根据这个 模块是按应用方式使用还是作为一个模块导入而发生变化（可能是 ‘__main__’ ， 也可能是实际导入的名称）。这个参数是必需的，这样 Flask 才能知道在哪里可以 找到模板和静态文件等东西。更多内容详见 Flask 文档。
3. 然后我们使用 route() 装饰器来告诉 Flask 触发函数的 URL 。
4. 函数名称被用于生成相关联的 URL 。函数最后返回需要在用户浏览器中显示的信息。

1、路由

使用route()装饰器来把函数绑定到URL：

@app.route('/post/<int:post_id>')

def show_post(post_id):

return 'Post %d' % post_id

1. /…/里面的内容是URL的路径名，<…>里面的内容是接收的参数，默认为string类型。
2. 转换器类型：

 

2、HTTP

Web应用使用不同的HTTP方法处理URL。当你使用Flask时，应当熟悉 HTTP方法。缺省情况下，一个路由只回应GET请求。可以使用route()装饰器的methods参数来处理不同的HTTP方法：

from flask import request

@app.route('/login', methods=['GET', 'POST'])

def login():

    if request.method == 'POST':

        return do_the_login()

    else:

        return show_the_login_form()

3、渲染模板

使用render_template('模板名','变量')方法可以渲染模板，只需要提供模板名称和需要作为参数传递给模板的变量就可以了

from flask import render_template

@app.route('/hello/<name>')

def hello(name=None):

    return render_template('hello.html', name=name)

4、请求对象

request通过使用method属性可以操作当前请求方法，通过使用form属性处理表单数据。

5、文件上传

在HTML表单中设置enctype="multipart/form-data" 属性。已上传的文件被储存在内存或文件系统的临时位置。你可以通过请求对象files属性来访问上传的文件。每个上传的文件都储存在这个 字典型属性中。这个属性基本和标准 Python file对象一样，另外多出一个 用于把上传文件保存到服务器的文件系统中的save()方法。

from flask import request

@app.route('/upload', methods=['GET', 'POST'])

def upload_file():

    if request.method == 'POST':

        f = request.files['the_file']

        f.save('/var/www/uploads/uploaded_file.txt')

如果想要知道文件上传之前其在客户端系统中的名称，可以使用filename属性。但是请牢记这个值是可以伪造的，永远不要信任这个值。如果想要把客户端的文件名作为服务器上的文件名，可以通过Werkzeu提供的secure_filename() 函数:

from flask import request

from werkzeug.utils import secure_filename

@app.route('/upload', methods=['GET', 'POST'])

def upload_file():

    if request.method == 'POST':

        f = request.files['the_file']

        f.save('/var/www/uploads/' + secure_filename(f.filename))

6、Cookies

要访问cookies，可以使用cookies属性。可以使用响应对象的set_cookie方法来设置cookies。请求对象的cookies属性是一个包含了客户端传输的所有cookies的字典。

读取cookies：

from flask import request

@app.route('/')

def index():

    username = request.cookies.get('username')

储存cookies：

from flask import make_response

@app.route('/')

def index():

    resp = make_response(render_template(...))

    resp.set_cookie('username', 'the username')

    return resp

7、重定向和错误

使用redirect()函数可以重定向。使用abort()可以更早退出请求，并返回错误代码：

from flask import abort, redirect, url_for

@app.route('/')

def index():

    return redirect(url_for('login'))

@app.route('/login')

def login():

    abort(401)

    this_is_never_executed()

上例实际上是没有意义的，它让一个用户从索引页重定向到一个无法访问的页面（401表示禁止访问）。但是上例可以说明重定向和出错跳出是如何工作的。缺省情况下每种出错代码都会对应显示一个黑白的出错页面。使用 errorhandler()装饰器可以定制出错页面：

from flask import render_template

@app.errorhandler(404)

def page_not_found(error):

    return render_template('page_not_found.html'), 404

8、响应

1. 如果视图返回的是一个响应对象，那么就直接返回它。
2. 如果返回的是一个字符串，那么根据这个字符串和缺省参数生成一个用于返回的响应对象。
3. 如果返回的是一个字典，那么调用 jsonify 创建一个响应对象。
4. 如果返回的是一个元组，那么元组中的项目可以提供额外的信息。元组中必须至少 包含一个项目，且项目应当由 (response, status) 、 (response, headers) 或者 (response, status, headers) 组成。 status 的值会重载状态代码， headers 是一个由额外头部值组成的列表 或字典。
5. 如果以上都不是，那么 Flask 会假定返回值是一个有效的 WSGI 应用并把它转换为 一个响应对象。