Python开发【第十五篇】：Web框架之Tornado

佚名 6年前 (2019-04-11) 随笔 1475人围观抢沙发百度已收录

概述

Tornado 是 FriendFeed 使用的可扩展的非阻塞式 web 服务器及其相关工具的开源版本。这个 Web 框架看起来有些像web.py 或者 Google 的 webapp，不过为了能有效利用非阻塞式服务器环境，这个 Web 框架还包含了一些相关的有用工具和优化。

Tornado 和现在的主流 Web 服务器框架（包括大多数 Python 的框架）有着明显的区别：它是非阻塞式服务器，而且速度相当快。得利于其非阻塞的方式和对 epoll 的运用，Tornado 每秒可以处理数以千计的连接，这意味着对于实时 Web 服务来说，Tornado 是一个理想的 Web 框架。我们开发这个 Web 服务器的主要目的就是为了处理 FriendFeed 的实时功能 ——在 FriendFeed 的应用里每一个活动用户都会保持着一个服务器连接。（关于如何扩容服务器，以处理数以千计的客户端的连接的问题，请参阅 C10K problem。）

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下载安装：

1 2 3 4 pip3 install tornado 源码安装 https: / / pypi.python.org / packages / source / t / tornado / tornado - 4.3 .tar.gz

框架使用

一、快速上手

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执行过程：

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 ...）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

异步非阻塞示例

二、路由系统

路由系统其实就是 url 和类的对应关系，这里不同于其他框架，其他很多框架均是 url 对应函数，Tornado中每个url对应的是一个类。

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Tornado中原生支持二级域名的路由，如：

三、模板引擎

Tornao中的模板语言和django中类似，模板引擎将模板文件载入内存，然后将数据嵌入其中，最终获取到一个完整的字符串，再将字符串返回给请求者。

Tornado 的模板支持“控制语句”和“表达语句”，控制语句是使用 {% 和 %} 包起来的例如 {% if len(items) > 2 %}。表达语句是使用 {{ 和 }} 包起来的，例如 {{ items[0] }}。

控制语句和对应的 Python 语句的格式基本完全相同。我们支持 if、for、while 和 try，这些语句逻辑结束的位置需要用 {% end %} 做标记。还通过 extends 和 block 语句实现了模板继承。这些在 template 模块的代码文档中有着详细的描述。

注：在使用模板前需要在setting中设置模板路径："template_path" : "tpl"

1、基本使用

app.py

index.html

其他方法

2、母版

layout.html

index.html

3、导入

header.html

index.html

4、自定义UIMethod以UIModule

a. 定义

uimethods.py

uimodules.py

b. 注册

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c. 使用

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四、静态文件

对于静态文件，可以配置静态文件的目录和前段使用时的前缀，并且Tornaodo还支持静态文件缓存。

app.py

index.html

注：静态文件缓存的实现

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五、cookie

Tornado中可以对cookie进行操作，并且还可以对cookie进行签名以放置伪造。

1、基本操作

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2、加密cookie（签名）

Cookie 很容易被恶意的客户端伪造。加入你想在 cookie 中保存当前登陆用户的 id 之类的信息，你需要对 cookie 作签名以防止伪造。Tornado 通过 set_secure_cookie 和 get_secure_cookie 方法直接支持了这种功能。要使用这些方法，你需要在创建应用时提供一个密钥，名字为 cookie_secret。你可以把它作为一个关键词参数传入应用的设置中：

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内部算法

签名Cookie的本质是：

写cookie过程：

将值进行base64加密

对除值以外的内容进行签名，哈希算法（无法逆向解析）

拼接签名 + 加密值

读cookie过程：

读取签名 + 加密值

对签名进行验证

base64解密，获取值内容

注：许多API验证机制和安全cookie的实现机制相同。

基于Cookie实现用户验证-Demo

基于签名Cookie实现用户验证-Demo

3、JavaScript操作Cookie

由于Cookie保存在浏览器端，所以在浏览器端也可以使用JavaScript来操作Cookie。

1 2 3 4 5 6 7 8 9 /* 设置cookie，指定秒数过期 */ function setCookie(name,value,expires){ var temp = []; var current_date = new Date(); current_date.setSeconds(current_date.getSeconds() + 5); document.cookie = name + "= " + value + ";expires=" + current_date.toUTCString(); }

对于参数：

domain 指定域名下的cookie
path 域名下指定url中的cookie
secure https使用

注：jQuery中也有指定的插件 jQuery Cookie 专门用于操作cookie，猛击这里

六、CSRF

Tornado中的夸张请求伪造和Django中的相似，跨站伪造请求(Cross-site request forgery)

配置

使用 - 普通表单

使用 - AJAX

注：Ajax使用时，本质上就是去获取本地的cookie，携带cookie再来发送请求

七、上传文件

1、Form表单上传

HTML

Python

2、AJAX上传

HTML - XMLHttpRequest

HTML - jQuery

HTML - iframe

Python

扩展：基于iframe实现Ajax上传示例

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其他

八、验证码

验证码原理在于后台自动创建一张带有随机内容的图片，然后将内容通过img标签输出到页面。

安装图像处理模块：

1	`pip3 install pillow`

示例截图：

验证码Demo源码下载：猛击这里

九、异步非阻塞

1、基本使用

装饰器 + Future 从而实现Tornado的异步非阻塞

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 class AsyncHandler(tornado.web.RequestHandler): @gen .coroutine def get( self ): future = Future() future.add_done_callback( self .doing) yield future # 或 # tornado.ioloop.IOLoop.current().add_future(future,self.doing) # yield future def doing( self , * args, * * kwargs): self .write( 'async' ) self .finish()

当发送GET请求时，由于方法被@gen.coroutine装饰且yield 一个 Future对象，那么Tornado会等待，等待用户向future对象中放置数据或者发送信号，如果获取到数据或信号之后，就开始执行doing方法。

异步非阻塞体现在当在Tornaod等待用户向future对象中放置数据时，还可以处理其他请求。

注意：在等待用户向future对象中放置数据或信号时，此连接是不断开的。

2、同步阻塞和异步非阻塞对比

同步阻塞

异步非阻塞

3、httpclient类库

Tornado提供了httpclient类库用于发送Http请求，其配合Tornado的异步非阻塞使用。

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