初识Tornado：一个简单例子

简单的web services：

现在我们将开始了解什么是tornado，tornado可以做什么。我们来通过分析tornado实现的一个简单web service 例子开始吧。

Hello Tornado

tornado 是一个可以处理http请求的框架，你的工作是作为一个程序员，编写一个handlers来响应一个标准的http请求。，下面是这个例子的所有代码：

范例1:hello.py

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 + ’, friendly user!’)

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()

实际上我们大部分的工作是使用tornado的接口去定义一个类来扩展tornado 的RequestHandler类，在这个例子中，我们将会定义一个简单的应用来监听从端口获得的请求，并且返回一个响应值。

你可以通过命令行去试着运行和测试你自己的代码：

$ python hello.py –port=8000

现在你可以通过浏览器访问http://localhost:8000/，或者在另外一个独立的命令行窗口使用curl命令测试这个应用：

$ curl http://localhost:8000/   
Hello, friendly user!   
$ curl http://localhost:8000/?greeting=Salutations   
Salutations, friendly user!

让我们回到这个例子下，一步一步对它进行分析吧！

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

在程序的最上面，我们导入各种tornado的函数库，这里还包括更多的tornado函数库，但是在这个例子中你只需要导入四个函数库就可以运行了：

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

tornado集成了一些有用的函数在tornado.options里面，在这里我们使用这个函数库来完成监听HTTP请求的应用，这些参数将会对所有对象生效，如果你是在命令行中输入–help，你将会看到所有的帮助信息及其定义。如果你没有输入一个值，那么default变量后面的参数将会作为默认值开始执行，假如你输入的是一个错误的类型，程序将会抛出一个错误，在这里允许使用一个整数型数据作为监听的端口，如果没有输入任何数据，程序将会使用默认端口8000。

class IndexHandler(tornado.web.RequestHandler):   
    def get(self):   
        greeting = self.get_argument(‘greeting’, ’Hello’)   
        self.write(greeting + ’, friendly user!’)

这是一个tornado处理请求的类，当出现请求时，tornado实例将会调用这个类和方法。在这个例子中，我们只定义了一个get方法，这意味着程序只能处理HTTP GET的请求，在后面我们将会学习到如何使用更多接口去响应HTTP不同的请求。

greeting = self.get_argument(‘greeting’, ’Hello’)

tornado的请求类拥有很多有用的方法，比如get_argument，这个方法可以让我们获得请求字符串中的变量（如果请求中不包含字符串，tornado将会使用第二种方法替代get_argument，并使用默认值）

self.write(greeting + ', friendly user!')

第二个方法是使用一个请求的方法，当请求中有字符串变量时，我们将会获取这个字符串，并且插入一个问候语响应这条请求。

if __name__ == "__main__":   
    tornado.options.parse_command_line()   
    app = tornado.web.Application(handlers=[(r"/", IndexHandler)])

tornado的应用将会从这里开始执行，首先我们通过tornado的options函数库去解析命令，当我们创建一个tornado应用类的实例的时候，所有导入的变量将会传送到类的 __init__ 方法中，这个方法将会告诉tornado需要调用哪一个handle ，我们将会在后面对此做详细的说明。

http_server = tornado.httpserver.HTTPServer(app)   
http_server.listen(options.port)   
tornado.ioloop.IOLoop.instance().start()

程序将从这里开始执行，创建一个实例，我们通过应用tornado的HTTPServer对象来监听指定的端口在命令行中获取的数据，然后我们创建一个tornado的IOLoop实例，最后这个程序将会开始接收HTTP请求。

操作的变量

让我们再回头看看helly.py这个例子的第一行：

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

这个handlers非常重要，我们将会在后面对它进行更详细的解释，它是一个元组的列表，我们使用一个正则表达式将它与RequestHandler进行匹配，你可以添加更多的列表来指定更多需要匹配的RequestHandler

使用正则表达式来指定URL

tornado使用正则表达式来匹配URL的http请求（RequestHandler的类在URL后面，不包括主机名和查询字符串的片段），它们应该包含起始行和结束行。当一个正则表达式匹配一个HTTP请求时，匹配的内容将会作为参数传递给RequestHandler的类。我们将会在下一个例子了解到它是如何工作的。

字符串服务

我们将通过一个稍微复杂一些的例子1-2去介绍更多关于tornado的设计理念.

例1-2 Handling input: string_service.py

import textwrap  
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 ReverseHandler(tornado.web.RequestHandler):   
    def get(self, input):   
        self.write(input[::-1])

class WrapHandler(tornado.web.RequestHandler):   
    def post(self):   
        text = self.get_argument(‘text’)   
        width = self.get_argument(‘width’, 40)   
        self.write(textwrap.fill(text, width))

if __name__ == ”__main__“:   
    tornado.options.parse_command_line()   
    app = tornado.web.Application(   
        handlers=[   
            (r"/reverse/(\w+)", ReverseHandler),   
            (r"/wrap", WrapHandler)   
        ]   
    )   
    http_server = tornado.httpserver.HTTPServer(app)   
    http_server.listen(options.port)   
    tornado.ioloop.IOLoop.instance().start()

和第一个例子一样，你可以像这样在命令行中运行它

$ python string_service.py –port=8000

这个程序是一个用于处理字符串的基础web框架，现在你可以对它做两件事情。

第一：通过GET向 /reverse/string请求返回一个特定的字符串，类似这样的URL结构

$ curl http://localhost:8000/reverse/stressed   
desserts   
$ curl http://localhost:8000/reverse/slipup   
pupils

第二：通过POST向/wrap提交请求，并将返回的字符串显示出来。这个请求包括一个无长度限制的字符串，在程序中，我们通过get_argument来接收这个字符串变量。你可以这么测试：

$ curl http://localhost:8000/wrap >>   
-d text=Lorem+ipsum+dolor+sit+amet,+consectetuer+adipiscing+elit.

结果：

Lorem ipsum dolor sit amet, consectetuer   
adipiscing elit.

这个字符串服务的例子大部分代码和上一个例子是相同的，让我们将注意力集中到那些新增的不同代码中来，首先让我们来看看程序中传送给handlers的变量有什么不同：

app = tornado.web.Application(handlers=[   
    (r"/reverse/(\w+)", ReverseHandler),   
    (r"/wrap", WrapHandler)   
])

在这个例子的代码中，我们可以看到有两个RequestHandlers实例化的类对Handlers进行处理，第一个tornado请求的地址按照下面的正则表达式进行匹配：

/reverse/(\w+)

这个正则表达式告诉tornado，他将会匹配一个/reverse/后面跟着一个或多个数字、字母的字符串，括号的含义是告诉tornado，需要将括号中匹配的字符串作为RequestHandler的请求参数，我们可以查看ReverseHandler的定义去了解它是如何工作的：

class ReverseHandler(tornado.web.RequestHandler):   
    def get(self, input):   
        self.write(input[::-1])

你可以看到这个类中，get方法需要输入一个额外的参数，这个参数是在第一个正则表达式中，完全匹配括号内的表达式的一个字符串，（假如有多个括号分割的正则表达式，可以按照相同的顺序在get中添加接收的参数的变量）

现在，让我们来看看WrapHandler的定义：

class WrapHandler(tornado.web.RequestHandler):   
    def post(self):   
        text = self.get_argument(‘text’)   
        width = self.get_argument(‘width’, 40)   
        self.write(textwrap.fill(text, width))

WrapHandler的类会处理从请求中传过来的字符串。我们可以看到这个类只定义了一个post的方法，这意味着它只能接收HTTP post的方法。我们之前是用过这个RequestHandler对象来抓取从请求中传过来的字符串作为变量。现在我们可以使用同样的方法去抓取POST请求传过来的变量（tornado可以解析POST传过来的URL字符串或参数），一旦我们抓取到了字符串及其长度的参数，就可以使用python内置的textwrap函数库库去转换字符串，并且通过HTTP返回生成的字符串作为响应数据。

更多RequestHandlers

到目前为止，我们基于RequestHandler开发这些对象：如何通过HTTP获取参数（使用get_argument 获取GET和POST传递过来的参数）和如何编写HTTP相应信息（使用write方法）。在我们开始后面的章节学习之前，再给你介绍一些应用RequestHandler需要注意的地方，以及tornado如何去使用它。

http方法：

截止目前讨论的都是关于RequestHandler定义单个HTTP方法的问题，其实在一个类中，可以定义或使用多个 handler，绑定多个功能到一个类中是一种很好的管理方式，你可能会编写一个处理程序去获取参数，并且通过POST和GET对象改变数据库中一个特定ID的值，例如：用一个GET方法中将抓取请求的ID和参数，并且使用POST方法修改数据库中对应ID的值。

截止目前我们讨论的例子中只使用了GET 和 POST的方法，实际上tornado还支持更多的HTTP方法（GET,POST,PUT,DELETE,HEAD,OPTIONS）,在你编写的RequestHandler类中可以通过定义不同的方法去使用他们。在下面的虚拟案例中，我们将会使用HEAD方法去判断请求中的frob是否存在于数据库中，当存在时我们通过GET方法将frob对应的数据库信息返回给请求的客户端：

# matched with (r"/frob/(\d+)", FrobHandler)   
class FrobHandler(tornado.web.RequestHandler):   
    def head(self, frob_id):   
        frob = retrieve_from_db(frob_id)   
        if frob is not None:   
            self.set_status(200)   
        else:   
            self.set_status(404)   
    def get(self, frob_id):   
        frob = retrieve_from_db(frob_id)   
        self.write(frob.serialize())

HTTP状态码：

在上一个展示的例子中，你可以在你的RequestHandler使用set_status()设置HTTP状态码到客户端的相应信息中，下面是一些比较重要的状态码。tornado也可以根据你的相应自动去返回对应的状态码，在这里我们只列出比较常用的几个状态码：

404 Not Found

如果HTTP请求的路径不存在，tornado将会通过RequestHandler类自动将404(Not Found)返回给客户端

400 Bad Request

如果使用get_argument没有获取到默认的参数哦，或者没有找到定义的参数名，tornado将会自动将400(Bad Request)返回给客户端。

405 Method Not Allowed

如果通过HTTP传进来的请求没有找到RequestHandler类中对应的方法(例如使用POST请求，但是handler方法对应的类却是GET方法)tornado将会返回一个405（Method Not Allowed）给客户端。

500 Internal Server Error

当遇到任何应用服务异常退出的错误时，tornado将会返回500( Internal Server Error)给客户端，代码中任何意外退出都可能导致tornado返回一个500错误代码。

200 OK

如果请求成功完成了，并且没有设置其它相应代码，tornado默认将会自动返回一个200(OK)的响应给客户端。

当出现一个错误出现时，tornado默认将会发送一个包含错误代码和错误信息的html页面给客户端，如果你想要替换默认响应的错误信息成自定义的页面，你可以在你的RequestHandler中重写write_error方法，例子1-3将会向你展示我们修改的hello.py，让你了解如何将初始化的错误信息重新改写。

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 + ’, friendly user!’)   
    def write_error(self, status_code, **kwargs):   
        self.write(“Gosh darnit, user! You caused a %d error.” % status_code)

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()

在当我们使用POST向handler发送请求时，将会出现下面的响应，因为我们已经把tornado默认的错误响应重写了：

$ curl -d foo=bar http://localhost:8000/   
Gosh darnit, user! You caused a 405 error.

[精华] 初识Tornado：一个简单例子

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