什么是Tornado？

Tornado是一个Python Web框架和异步网络库，最初由FriendFeed开发，后被Facebook收购并开源。 它以高性能、高并发处理能力而闻名，特别适用于需要处理大量并发连接的长轮询应用和WebSockets。

安装Tornado

使用pip可以轻松安装Tornado：

pip install tornado

验证安装：

python -c "import tornado; print(tornado.version)"

创建第一个Tornado应用

下面是一个最简单的Tornado应用示例：

import tornado.ioloop
import tornado.web

class MainHandler(tornado.web.RequestHandler):
    def get(self):
        self.write("Hello, Tornado!")

def make_app():
    return tornado.web.Application([
        (r"/", MainHandler),
    ])

if __name__ == "__main__":
    app = make_app()
    app.listen(8888)
    print("Server running at http://localhost:8888")
    tornado.ioloop.IOLoop.current().start()

运行此脚本后，访问 http://localhost:8888 即可看到"Hello, Tornado!"消息。

路由处理详解

Tornado的路由系统简单而强大，支持正则表达式匹配：

def make_app():
    return tornado.web.Application([
        (r"/", MainHandler),
        (r"/user/([0-9]+)", UserHandler),  # 匹配数字ID
        (r"/api/v1/.*", ApiHandler),      # 匹配所有/api/v1/路径
        (r"/static/(.*)", tornado.web.StaticFileHandler, {"path": "static/"})
    ])

处理请求参数：

class UserHandler(tornado.web.RequestHandler):
    def get(self, user_id):
        # 获取URL路径参数
        self.write(f"User ID: {user_id}")
        
    def post(self):
        # 获取POST参数
        username = self.get_argument("username")
        email = self.get_argument("email")
        # 处理数据...

模板引擎使用

Tornado内置了强大的模板引擎，支持模板继承、控制结构和自动转义：

myapp/
├── app.py
└── templates/
    ├── base.html
    └── index.html

{% extends "base.html" %}

{% block title %}首页{% end %}

{% block content %}
  <h1>欢迎, {{ username }}!</h1>
  <ul>
    {% for item in items %}
      <li>{{ escape(item) }}</li>
    {% end %}
  </ul>
{% end %}

在请求处理程序中渲染模板：

class IndexHandler(tornado.web.RequestHandler):
    def get(self):
        # 渲染模板并传递数据
        self.render("index.html", 
                    username="John",
                    items=["Apple", "Banana", "Cherry"])

异步处理机制

Tornado的核心优势在于其异步处理能力，使用协程可以编写高效的非阻塞代码：

from tornado import gen

class AsyncHandler(tornado.web.RequestHandler):
    @gen.coroutine
    def get(self):
        # 异步获取数据
        http_client = AsyncHTTPClient()
        response = yield http_client.fetch("http://api.example.com/data")
        data = json.loads(response.body)
        
        # 数据库查询（假设是异步驱动）
        db = self.settings['db']
        user = yield db.users.find_one({"id": 123})
        
        self.render("template.html", data=data, user=user)

在Python 3.5+中，可以使用原生async/await语法：

class NativeAsyncHandler(tornado.web.RequestHandler):
    async def get(self):
        http_client = AsyncHTTPClient()
        response = await http_client.fetch("http://api.example.com/data")
        data = json.loads(response.body)
        # 处理数据...
        self.write(data)

实战：构建API服务

使用Tornado构建一个简单的RESTful API：

import tornado.ioloop
import tornado.web
import json

# 模拟数据库
fake_db = {
    "1": {"name": "Alice", "email": "alice@example.com"},
    "2": {"name": "Bob", "email": "bob@example.com"}
}

class UserHandler(tornado.web.RequestHandler):
    def set_default_headers(self):
        self.set_header("Content-Type", "application/json")
    
    async def get(self, user_id):
        user = fake_db.get(user_id)
        if user:
            self.write(json.dumps(user))
        else:
            self.set_status(404)
            self.write(json.dumps({"error": "User not found"}))
    
    async def post(self):
        data = json.loads(self.request.body)
        new_id = str(max([int(k) for k in fake_db.keys()]) + 1)
        fake_db[new_id] = data
        self.set_status(201)
        self.write(json.dumps({"id": new_id}))

def make_app():
    return tornado.web.Application([
        (r"/api/users/([^/]+)", UserHandler),
        (r"/api/users", UserHandler),
    ])

if __name__ == "__main__":
    app = make_app()
    app.listen(8000)
    print("API server running on http://localhost:8000")
    tornado.ioloop.IOLoop.current().start()

此API支持：

• GET /api/users/1 - 获取用户信息
• POST /api/users - 创建新用户

部署与生产环境

生产环境中部署Tornado应用的最佳实践：

示例Nginx配置：

server {
    listen 80;
    server_name example.com;
    
    location / {
        proxy_pass http://127.0.0.1:8000;
        proxy_set_header Host $host;
        proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
        proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
    }
    
    location /static/ {
        alias /path/to/your/static/files;
        expires 30d;
    }
}