十分钟学会web开发利器之tornado

一、从 hello, world 开始

如果你的 python 环境还没有安装 tornado,请直接使用 pip 安装:

pipinstalltornado

下面的代码,虽然只有区区六行(不包括导入模块的两行),却是一个完整的 web 服务程序。运行下面的代码,就开启了一个 web 服务,从本机浏览器直接访问 http://127.0.0.1,不出意外的话,我们的第一个网页 hello, world 即可正常显示出来。

demo.py

#-*-coding:utf-8-*-
importtornado.ioloop
importtornado.web
classHomeHandler(tornado.web.RequestHandler):
defget(self):#响应以get方式发送的请求
self.write("hello,world")#向请求者(浏览器)应答hello,world
app=tornado.web.Application([(r"/",HomeHandler),])#URL映射
app.listen(80)#绑定侦听端口
tornado.ioloop.IOLoop.instance().start()#启动服务

如果多少了解一点 http 协议,知道 get / post 方法,相信你一定能够读懂。也许你的项目规划了很多的url,也许你的服务需要监听非80端口,没有关系,在这个代码上扩展就行。仅仅六行!!!请让我们向犀利的、简洁的、无所不能的 python 致敬!

划重点:tornado.web.RequestHandler.write() 不只可以接受字符串参数,还可以接受列表或字典参数——如果应答类型为json时,这个重载特性非常高效。

二、最简单的登录

假定我们有这样一个 web 服务需求:

(1)首页:地址“/”,显示“点此登录”两个汉字,点击则跳转到登录页面;

(2)登录页:地址“/login”,以 get 方式访问,则显示账号、密码输入框和登录按钮;以 post 方式访问,则是提交表单提交,验证登录信息。登录成功,跳转至个人信息页面,否则,跳转至首页;

(3)个人信息页:地址“/me”,显示登录账号。

以上面的代码为基础,我们首先要做的工作是 URL 和 对应的处理类之间的关联。这件工作实际上是非常轻松愉快的:

app=tornado.web.Application([
(r"/",HomeHandler),
(r"/login",LoginHandler),
(r"/me",MeHandler)
])

接下来,我们要实现 HomeHandler、LoginHandler 和 MeHandler 这三个类了。通常,我们习惯把这些和URL 对应的处理类,保存为一个独立的文件,比如文件名为 handlers.py,然后在服务器脚本 demo.py 中导入它们。

handlers.py

#-*-coding:utf-8-*-
importtornado.web
classHomeHandler(tornado.web.RequestHandler):
"""响应主页请求"""

defget(self):#以get方式请求
self.write("""<!DOCTYPEhtml><html><body><ahref="login">点此登录</a></body></html>""")
classLoginHandler(tornado.web.RequestHandler):
"""响应登录页请求"""

defget(self):#以get方式请求
self.write(
"""
<!DOCTYPEhtml><html><body><formmethod="POST"action="/login">
账号:<inputtype="text"name="account"value=""/><br/>
密码:<inputtype="password"name="passwd"value=""/>
<inputtype="submit"value="确定"/>
</form></body></html>
"""
)

defpost(self):#以post方式请求(本例为提交表单)
account=self.get_argument('account',None)
passwd=self.get_argument('passwd',None)

ifaccount=='xufive'andpasswd=='dgdgwstd':
self.redirect('/me?name=%s'%account)
else:
self.redirect('/')
classMeHandler(tornado.web.RequestHandler):
"""响应个人信息页请求"""

defget(self):#以get方式请求
name=self.get_argument('name',None)
ifname:
self.write(
"""
<!DOCTYPEhtml><html><head><metacharset="UTF-8"/></head>
<body>欢迎你来到这里,%s</body></html>
"""%name
)
else:
self.redirect('/')

相应地,服务脚本变成了这样:

demo.py

#-*-coding:utf-8-*-
importos
importtornado.ioloop
importtornado.web
fromtornado.optionsimportparse_command_line
fromhandlersimport*
parse_command_line()
app=tornado.web.Application(
handlers=[
(r"/",HomeHandler),
(r"/login",LoginHandler),
(r"/me",MeHandler)
],
template_path=os.path.join(os.path.dirname(__file__),'templates')
)
app.listen(80)#绑定侦听端口
tornado.ioloop.IOLoop.instance().start()#启动服务

划重点:tornado.web.RequestHandler.get_argument() 可以读取通过表单和QueryString传递的参数。

三、模板技术

读到这里,你一定会觉得奇怪:为什么服务端程序里面混杂了一大堆的 html 代码?Don’t worry,以上的代码仅仅是帮助你建立基本概念的,实际上,tornado 是为数不多的支持模板技术很到位的框架之一,其模板技术不仅支持继承,支持子模版。让我们一步一步讨论如何使用模板。

第1步:模板保存在哪儿?

在服务端脚本里,当我们使用 tornado.web.Application() 创建一个应用时,通常需要传递一个 template_path 参数,这个参数就是模板文件的保存路径。上面的例子已经增加了这个参数,我们只要把模板文件放在和 demo.py 同级的 templates 文件夹下就可以了。

第2步:怎样写模板?

其实,模板就是 html 文件,只是其中混杂了少量特别约定的符号。一个 web 项目,通常由若干页面组成,这些页面有很多共同的地方,因此一个基类模板是必要的。

base.html

<!DOCTYPEhtml>
<html>
<head>
<metacharset="utf-8">
<!--此处省略各种样式表文件-->
</head>
<body>
{%blockblock_body%}{%end%}
</body>
<html>

基类模板 base.html 定义了一个 block_body 容器,如果有必要,我们在基类模板的任意位置定义更多的容器。假定我们需要一个个人信息页模板,可以直接继承 base.html,然后只填写 block_body 这一部分就行了。

me.html

{%extends"base.html"%}
{%blockblock_body%}
<h1>欢迎你来到这里,{{name}}</h1>
{%end%}

个人信息页模板引中,我们使用 {{}} 引用了一个变量 name。

第3步:如何使用模板?

很简单,前面我们用 tornado.web.RequestHandler.write() 向浏览器应答信息,现在则是这样使用模板:

classMeHandler(tornado.web.RequestHandler):
"""响应个人信息页请求"""

defget(self):#以get方式请求
name=self.get_argument('name',None)
ifname:
self.render('me.html',name=name)
else:
self.redirect('/')

常用的模板语法汇总,如下:

(1)引用变量:{{…}}

(2)引用 python 表达式:{%…%}

(3)循环:{% for var in expr %}…{% end %}

(4)分支:{% if condition %}…{% elif condition %}…{% else %}…{% end %}

(5)引用原生表达式:{% raw expr %}

四、Cookie 演练

tornado.web.RequestHandler 的 cookie 操作非常灵活,下面的 handler 展示了 cookie 的基本读写方法:

classCookieHandler(tornado.web.RequestHandler):
defget(self):
visit_num=self.get_cookie('visit_num')
ifnotvisit_num:
visit_num='0'
visit_num=str(int(visit_num)+1)
#self.set_cookie('visit_num',visit_num,expires=None)#内存cookie
self.set_cookie('visit_num',visit_num,expires=time.time()+1000)#持久化的cookie
self.write("这是您第%s次访问本页面"%visit_num)

如果我们要使用持久化的 Cookie(硬盘 Cookie),为了防止被破解,一般是要加密的,那么,在 tornado.web.Application 中需要设置 cookie_secret 项(加密因子)。

定义tornado.web.Application,这是我最常用的一个模式:

classApplication(tornado.web.Application):
def__init__(self):
handlers=[
(r"/",WelcomeHandler),#欢迎信息
(r"/server_time",ServerTimeHandler)#显示服务器时间
]
settings=dict(
title=u"网站名称",
template_path=os.path.join(os.path.dirname(__file__),'templates'),
static_path=os.path.join(os.path.dirname(__file__),'static'),
cookie_secret='rewqr4gfd654fdsg@$%34dfs',
session_expiry=0,
login_url="/",
debug=1
)

tornado.web.Application.__init__(self,handlers,**settings)

五、Session 扩展

为 tornado 增加 session 机制,基本思路就是从 tornado.web.RequestHandler 派生新类,重写 initialize() 方法。当类实例被构造函数创建后,会先运行该方法。我们定义 initialize() 方法读取名为 session_id 的 cookie,如果存在,则读取以 session_id 命名的 session 文件,取得 session 内容,否则,session 为空。

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