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  • 十分钟学会web开发利器之tornado

    正文概述    2020-03-17   290

    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:

    pip install tornado

    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 -*-
    import tornado.ioloop 
    import tornado.web
    class HomeHandler(tornado.web.RequestHandler): 
        def get(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 -*-
    import tornado.web
    class HomeHandler(tornado.web.RequestHandler): 
        """响应主页请求"""
        
        def get(self): # 以get方式请求
            self.write("""<!DOCTYPE html><html><body><a href="login">点此登录</a></body></html>""")
    class LoginHandler(tornado.web.RequestHandler): 
        """响应登录页请求"""
        
        def get(self): # 以get方式请求
            self.write(
                """
                <!DOCTYPE html><html><body><form method="POST" action="/login">
                    账号:<input type="text" name="account" value="" /><br />
                    密码:<input type="password" name="passwd" value="" />
                    <input type="submit" value="确定" />
                </form></body></html>
                """
            )
        
        def post(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)
            
            if account == 'xufive' and passwd == 'dgdgwstd':
                self.redirect('/me?name=%s'%account)
            else:
                self.redirect('/')
    class MeHandler(tornado.web.RequestHandler): 
        """响应个人信息页请求"""
        
        def get(self): # 以get方式请求
            name = self.get_argument('name', None)
            if name:
                self.write(
                    """
                    <!DOCTYPE html><html><head><meta charset="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 -*-
    import os
    import tornado.ioloop 
    import tornado.web
    from tornado.options import parse_command_line
    from handlers import *
    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

    <!DOCTYPE html>
    <html>
      <head>
        <meta charset="utf-8">
        <!-- 此处省略各种样式表文件 -->
      </head>
      <body>
      {% block block_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" %}
    {% block block_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:

    class MeHandler(tornado.web.RequestHandler): 
        """响应个人信息页请求"""
        
        def get(self): # 以get方式请求
            name = self.get_argument('name', None)
            if name:
                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:

    class CookieHandler(tornado.web.RequestHandler):
        def get(self):
            visit_num = self.get_cookie('visit_num')
            if not visit_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:

    class Application(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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