Tornado是使用Python编写的一个强大的、可扩展的Web服务器。它在处理严峻的网络流量时表现得足够强健，但却在创建和编写时有着足够的轻量级，并能够被用在大量的应用和工具中。

Tornado与现代主流的Web服务器框架有着明显的区别：它是多进程非阻塞式的服务器，速度相当快。这得益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，对于实时Web服务来说Tornado确实是一个理想的Web框架。

优势：

轻量级web框架

异步非阻塞IO处理方式

出色的抗负载能力

优异的处理性能，不依赖多进程/多线程，一定程度上解决C10K问题

WSGI全栈替代产品，推荐同时使用其web框架和HTTP服务器

结构：

Web框架

主要包括RequestHandler用于创建Web应用程序和各种支持类的子类

HTTP服务器与客户端

主要包括HTTPServer和AsyncHTTPClient

异步网络库

主要包括IOLoop和IOStream作为HTTP组件的构建块

协程库

模块：

核心Web框架tornado.web包括Web框架大部分主要功能，包括RequestHandler和Application类。

tornado.httpserver一个无阻塞HTTP服务器的实现

tornado.template模板系统

tornado.escapeHTML、JSON、URLs等编码解码和字符串操作

tornado.locale国际化支持

异步网络底层模块tornado.ioloop核心IO循环

tornado.iostream对非阻塞的Socket的简单封装以方便常用读写操作

tornado.httpclient无阻塞的HTTP服务器实现

tornado.netutil网络应用的实现主要是TCPServer类

系统集成服务tornado.auth使用OpenId和OAuth进行第三方登录

tornado.databaseMySQL服务端封装

tornado.platform.twisted在Tornado上运行Twisted实现的代码

tornado.websocket实现和浏览器的双向通信

tornado.wsgi其他Python网络框架或服务器的相互操作

应用模块tornado.autoload产生环境中自动检查代码更新

tornado.gen基于生成器的接口，使用该模块保证代码异步运行。

tornado.httputil分析HTTP请求内容

tornado.options解析终端参数

tornado.process多进程实现的封装

tornado.stack_context异步环境中对回调函数上下文保存、异常处理

tornado.testing单元测试

Tornado服务器的三个底层核心模块

1、httpserver服务于web模块的一个简单的HTTP服务器的实现

Tornado的HTTPConnection类用来处理HTTP请求，包括读取HTTP请求头、读取POST传递的数据，调用用户自定义的处理方法，以及把响应数据写给客户端的socket。

2、iostream对非阻塞式的socket的封装以便于常见读写操作

为了在处理请求时实现对socket的异步读写，Tornado实现了IOStream类用来处理socket的异步读写。

3、ioloop核心的I/O循环

Tornado为了实现高并发和高性能，使用了一个IOLoop事件循环来处理socket的读写事件，IOLoop事件循环是基于Linux的epoll模型，可以高效地响应网络事件，这是Tornado高效的基础保证。

核心模块关系与请求流程

设计模型：

Tornado不仅仅是一个Web框架，它完整地实现了HTTP服务器和客户端，在此基础上提供了Web服务，它可分为四层：

1、Web框架：最上层，包括处理器、模板、数据库连接、认证、本地化等Web框架所需功能。

2、HTTP/HTTPS层：基于HTTP协议实现了HTTP服务器和客户端

3、TCP层：实现TCP服务器负责数据传输

4、Event层：最底层、处理IO事件

设计模型

Tornado是一个编写对HTTP请求响应的框架。作为程序员，你的工作是编写响应特定条件HTTP请求的响应的handler。下面是一个全功能的Tornado应用的基础示例：

wcp_tornado.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 Indexfun(tornado.web.RequestHandler):

def get(self):

name = self.get_argument('v1','v2')

self.write('hello, ' + name)

if __name__ == '__main__':

tornado.options.parse_command_line()

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

http_server = tornado.httpserver.HTTPServer(app)

http_server.listen(options.port)

tornado.ioloop.IOLoop.current().start()

让我们把这个例子分成小块，逐步分析它们：

importtornado.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)

程序顶部导入了tornado下的模块，而且使用了tornado.options从命令行读取设置，如果执行命令行没有设置port参数，则使用默认值进行替代，而且格式要与type设置的格式相同。

classIndexfun(tornado.web.RequestHandler):

def get(self):

定义了一个tornado的请求处理函数类Indexfun，当处理一个请求时，Tornado将这个类实例化，并调用与HTTP请求方法所对应的方法。在这个例子中，我们只定义了一个get方法，也就是说这个处理函数将对HTTP的GET请求作出响应。我们稍后将看到实现不止一个HTTP方法的处理函数。

name = self.get_argument('v1','v2')

Tornado的RequestHandler类有一系列有用的内建方法，包括get_argument，我们在这里从一个查询字符串中取得参数greeting的值。如果这个参数没有出现在get请求的url中，Tornado将使用get_argument的第二个参数作为默认值。

self.write('hello, ' + name)

RequestHandler的另一个有用的方法是write，它以一个字符串作为函数的参数，并将其写入到HTTP响应中。在这里，我们使用请求中greeting参数提供的值插入到greeting中，并写回到响应中。

if __name__ == '__main__':

tornado.options.parse_command_line()

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

这是真正使得Tornado运转起来的语句。首先，我们使用Tornado的options模块来解析命令行。然后我们创建了一个Tornado的Application类的实例。传递给Application类init方法的最重要的参数是handlers。它告诉Tornado应该用哪个类来响应请求。

http_server = tornado.httpserver.HTTPServer(app)

http_server.listen(options.port)

tornado.ioloop.IOLoop.instance().start()

从这里开始的代码将会被反复使用：一旦Application对象app被创建，我们可以将其传递给Tornado的HTTPServer对象，然后使用我们在命令行指定的端口进行监听(通过options.port取出。)最后，在程序准备好接收HTTP请求后，我们创建一个Tornado的IOLoop的实例。

注意：tornado5.0之后的版本，instance()已经成为current()的别称，即就是调用instance方法时，实际上调用的是current方法。

再看一眼wcp_tornado.py中的这一行：

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

这个handlers参数很重要，它应该是一个元组组成的列表，其中每个元组的第一个元素是一个匹配HTTP请求的路径的正则表达式，这个路径是URL中主机名后面的部分，不包括查询的参数。，第二个元素是一个RequestHanlder类，也就是我们编写的响应请求的视图函数类。在wcp_tornado.py中，我们只指定了一个正则表达式-RequestHanlder对，但你可以按你的需要指定任意多个。