As he walked by the sea of Galilee, he saw two brothers, Simon, who is called Peter, and Andrew his brother, casting a net into the sea--for they were fishermen. And he said to them,"Follow me, and I will make you fish for people." Immediately they left their nets and followed him.(MATTHEW 5:18-20)

#Hello,第一个网页分析

打开文本编辑器。这里要说一下啦,理论上讲,所有的文本编辑器都可以做为编写程序的工具。前面已经提到的那个python IDE,是一个很好的工具,再有别的也行,比如我就用vim(好像我的计算机只能用vim了,上次运行Libre Office都很慢,敲一个键之后喝口水,才看到那个字母出来,等有人资助我了,也搞一个苹果的什么机器玩玩。)。用什么编辑工具,全是自己的喜欢罢了,不用争论那个好,这个差,只要自己顺手即可。

把下面的代码原封不动地复制过去,并且保存为文件名是hello.py的文件,存到那个目录中,自己选好了。

#!/usr/bin/env python
#coding:utf-8

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

from tornado.options import define, options
define("port", default=8000, help="run on the given port", type=int)

class IndexHandler(tornado.web.RequestHandler):
    def get(self):
        greeting = self.get_argument('greeting', 'Hello')
        self.write(greeting + ', welcome you to read: www.itdiffer.com')

if __name__ == "__main__":
    tornado.options.parse_command_line()
    app = tornado.web.Application(handlers=[(r"/", IndexHandler)])
    http_server = tornado.httpserver.HTTPServer(app)
    http_server.listen(options.port)
    tornado.ioloop.IOLoop.instance().start()

进入到保存hello.py文件的目录,在shell或者命令输入框(windows可以用cmd)中,输入:

qw@qw-Latitude-E4300:~/codes$ python hello.py

用python运行这个文件,其实就已经发布了一个网站,只不过这个网站太简单了。

接下来,打开浏览器,在浏览器中输入:http://localhost:8000,得到如下界面:

当然,如果还可以在shell中用下面方式运行:

qw@qw-Latitude-E4300:~$ curl http://localhost:8000/
Hello, welcome you to read: www.itdiffer.com 

qw@qw-Latitude-E4300:~$ curl http://localhost:8000/?greeting=Qiwsir
Qiwsir, welcome you to read: www.itdiffer.com 

如果你的所有操作都正确,一定能够看到上面的结果。

恭喜你,迈出了决定性一步,已经可以用Tornado发布网站了。在这里似乎没有做什么部署,只是安装了Tornado。是的,不需要如同部署Nginx或者Apache那样,做各种设置了,因为Tornado就是一个很好的server,也是一个开发框架。

上面代码虽然跑起来了,但是每行都什么意思呢?下面就逐行解释,也就理解了Tornado这个框架的基本结构和用法。

##WEB服务器工作流程

任何一个网站都离不开Web服务器,这里所说的不是指那个更计算机一样的硬件设备,是指里面安装的软件,有时候初次接触的看官容易搞混。就来伟大的维基百科都这么说

有时,这两种定义会引起混淆,如Web服务器。它可能是指用于网站的计算机,也可能是指像Apache这样的软件,运行在这样的计算机上以管理网页组件和回应网页浏览器的请求。

在具体的语境中,看官要注意分析,到底指的是什么。

关于Web服务器比较好的解释,推荐看看百度百科的内容,我这里就不复制粘贴了,具体可以点击连接查阅:WEB服务器

在WEB上,用的最多的就是输入网址,访问某个网站。全世界那么多网站网页,如果去访问他们,怎么能够做到彼此互通互联呢。为了协调彼此,就制定了很多通用的协议,其中http协议,就是网络协议中的一种。关于这个协议的介绍,网上随处就能找到,请看官自己google.

网上偷来的一张图(从哪里偷来的,我都告诉你了,多实在呀。哈哈。),显示在下面,简要说明web服务器的工作过程

偷个彻底,把原文中的说明也贴上:

  1. 创建listen socket, 在指定的监听端口, 等待客户端请求的到来
  2. listen socket接受客户端的请求, 得到client socket, 接下来通过client socket与客户端通信
  3. 处理客户端的请求, 首先从client socket读取http请求的协议头, 如果是post协议, 还可能要读取客户端上传的数据, 然后处理请求, 准备好客户端需要的数据, 通过client socket写给客户端

剽窃就此结束,下面就自己写了。

##引入模块

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

这四个都是Tornado的模块,在本例中都是必须的。它们四个在一般的网站开发中,都要用到,基本作用分别是:

  • tornado.httpserver:这个模块就是用来解决web服务器的http协议问题,它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。
  • tornado.ioloop:这个也非常重要,能够实现非阻塞socket循环,不能互通一次就结束呀。
  • tornado.options:这是命令行解析模块,也常用到。
  • tornado.web:这是必不可少的模块,它提供了一个简单的Web框架与异步功能,从而使其扩展到大量打开的连接,使其成为理想的长轮询。

还有一个模块引入,是用from...import完成的

from tornado.options import define, options
define("port", default=8000, help="run on the given port", type=int)

这两句就显示了所谓“命令行解析模块”的用途了。在这里通过tornado.options.define()定义了访问本服务器的端口,就是当在浏览器地址栏中输入http:localhost:8000的时候,才能访问本网站,因为http协议默认的端口是80,为了区分,我在这里设置为8000,为什么要区分呢?因为我的计算机或许你的也是,已经部署了别的注入Nginx服务器了,它的端口是80,所以要区分开,并且,后面我们还会将tornado和Nginx联合起来工作,这样两个服务器在同一台计算机上,就要分开喽。

##定义请求-处理程序类

class IndexHandler(tornado.web.RequestHandler):
    def get(self):
        greeting = self.get_argument('greeting', 'Hello')
        self.write(greeting + ', welcome you to read: www.itdiffer.com')

所谓“请求处理”程序类,就是要定义一个类,专门应付客户端向服务器提出请求(这个请求也许是要读取某个网页,也许是要将某些信息存到服务器上),服务器要有相应的程序来接收并处理这个请求,并且反馈某些信息(或者是针对请求反馈所要的信息,或者返回其它的错误信息等)。

于是,就定义了一个类,名字是IndexHandler,当然,名字可以随便取了,但是,按照习惯,类的名字中的单词首字母都是大写的,并且如果这个类是请求处理程序类,那么就最好用Handler结尾,这样在名称上很明确,是干什么的。

类IndexHandler的参数是tornado.web.RequestHandler,这个参数很重要,是专门用于完成请求处理程序的,通过它定义get()post()两个在web中应用最多的方法的内容(关于这两个方法的详细解释,可以参考:HTTP GET POST的本质区别详解,作者在这篇文章中,阐述了两个方法的本质)。

在本例中,只定义了一个get()方法。请看官注意,类中的方法可以没有别的参数,但是必须有self这个参数,关于这点请参与前面几篇关于类的讲授内容(返回首页找相关文章)。

greeting = self.get_argument('greeting', 'Hello')这句中,当实例化之后,self对应的就是tornado.web.RequestHandler,而get_argument则是tornado.web.RequestHandler的一个方法。官方文档对这个方法的描述如下:

RequestHandler.get_argument(name, default=, []strip=True)

Returns the value of the argument with the given name.

If default is not provided, the argument is considered to be required, and we raise a MissingArgumentError if it is missing.

If the argument appears in the url more than once, we return the last value.

The returned value is always unicode.

这段描述已经很清晰了,此外,看完这段说明,看官是否明白我在前面运行的:

qw@qw-Latitude-E4300:~$ curl http://localhost:8000/?greeting=Qiwsir
Qiwsir, welcome you to read: www.itdiffer.com 

为什么通过http://localhost:8000/?greeting=Qiwsir,就可以实现对greeting的赋值。

接下来的那句self.write(greeting + ',weblcome you to read: www.itdiffer.com)'中,write也是tornado.web.RequestHandler的一个方法,这发方法主要功能是向客户端反馈参数中的信息。也浏览一下官方文档信息,对以后正确理解使用有帮助:

RequestHandler.write(chunk)[source]

Writes the given chunk to the output buffer.

To write the output to the network, use the flush() method below.

If the given chunk is a dictionary, we write it as JSON and set the Content-Type of the response to be application/json. (if you want to send JSON as a different Content-Type, call set_header after calling write()).

##main()方法

if __name__ == "__main__",从这句话开始执行编写的程序,前面相当于预备工作吧。这个方法跟以往执行python程序是一样的。

tornado.options.parse_command_line(),这是在执行tornado的解析命令行。在tornado的程序中,只要import模块之后,就会在运行的时候自动加载,不需要了解细节,但是,在main()方法中如果有命令行解析,必须要提前将模块引入。

##Application类

下面这句是重点:

app = tornado.web.Application(handlers=[(r"/", IndexHandler)])

将tornado.web.Application实例化。这个实例化,本质上是建立了整个网站程序的请求处理集合,然后它可以被HTTPServer做为参数调用,实现http协议服务器访问。Application类的__init__方法参数形式:

def __init__(self, handlers=None, default_host="", transforms=None,**settings):
    pass

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。例如在本例中,handlers=[(r"/", IndexHandler)],就意味着如果通过浏览器的地址栏输入根路径(http://localhost:8000就是根路径,如果是http://localhost:8000/qiwsir,就不属于根,而是一个子路径或目录了),对应这就是让名字为IndexHandler类处理这个请求。

通过handlers传入的数值格式,一定要注意,在后面做复杂结构的网站是,这里就显得重要了。它一个list,list里面的参数是列表,列表的组成包括两部分,一部分是请求路径,另外一部分是处理程序的类名称。注意请求路径可以用正则表达式书写。举例说明:

handlers = [
    (r"/", IndexHandlers),              #来自根路径的请求用IndesHandlers处理
    (r"/qiwsir/(.*)", QiwsirHandlers),  #来自/qiwsir/以及其下任何请求(正则表达式表示任何字符)都由QiwsirHandlers处理
]

注意

在这里我使用了r"/"的样式,意味着就不需要使用转义符,r后面的都表示该符号本来的含义。例如,\n,如果单纯这么来使用,就以为着换行,因为符号“\”具有转义功能(关于转义详细阅读《玩转字符串(1)》),当写成r"\n"的形式是,就不再表示换行了,而是两个字符,\和n,不会转意。一般情况下,由于正则表达式和 \ 会有冲突,因此,当一个字符串使用了正则表达式后,最好在前面加上'r'。(关于正则表达式,看官姑且网上搜索,在后面的课程中,我也会介绍)

关于Application类的介绍,告一段落,但是并未完全讲述了,因为还有别的参数设置没有讲,看官有兴趣可以阅读官方的文档资料,地址是:http://tornado.readthedocs.org/en/latest/_modules/tornado/web.html#Application

##HTTPServer类

实例化之后,Application对象(用app做为标签的)就可以被另外一个类HTTPServer引用,形式为:

http_server = tornado.httpserver.HTTPServer(app)

HTTPServer是tornado.httpserver里面定义的类。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(options.port的值在IndexHandler类前面通过from...import..设置的)。

http_server.listen(options.port)

这种方法,就建立了单进程的http服务。

请看官牢记,如果在以后编码中,遇到需要多进程,请参考官方文档说明:http://tornado.readthedocs.org/en/latest/httpserver.html#http-server

##IOLoop类

剩下最后一句了:

tornado.ioloop.IOLoop.instance().start()

这句话,总是在__main()__的最后一句。表示可以接收来自HTTP的请求了。

以上把一个简单的hello.py剖析。想必读者对Tornado编写网站的基本概念已经有了。


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