簡述
源碼分析基于 Tornado 2.0 版本，2.0 版本時候 Tornado 的介紹還是：
Tornado is an open source version of the scalable, non-blocking web server and and tools that power FriendFeed.
這個時候介紹中還未加入 asynchronous networking library，關于 Tornado 在以后版本中對 asynchronous 的支持，在下篇文章會進行介紹。
這篇文章主要介紹 Tornado 基本執(zhí)行流程，對 HTTP Request 的解析和處理，和 No-blocking I/O 在 Tornado 的具體應用。
執(zhí)行流程
我們用一個簡單的 Hello World 示例分析其基本的執(zhí)行流程。
#!/usr/bin/env python
import tornado.httpserver
import tornado.ioloop
import tornado.options
import tornado.web
from tornado.options import define, options
define("port", default=8888, help="run on the given port", type=int)
class MainHandler(tornado.web.RequestHandler):
def get(self):
self.write("Hello, world")
def main():
tornado.options.parse_command_line()
application = tornado.web.Application([
(r"/", MainHandler),
])
http_server = tornado.httpserver.HTTPServer(application)
http_server.listen(options.port)
tornado.ioloop.IOLoop.instance().start()
if __name__ == "__main__":
main()
代碼測試無誤后，添加 pdb.set_trace() 開始獲取 "調用堆棧"。
class TestHandler(RequestHandler):
def get(self):
import pdb
pdb.set_trace()
self.write("Hello, World!\n")
使用 curl 請求 curl http://localhost:8888 觸發(fā)斷點。
在 pdb 中輸入 w 獲取詳細堆棧信息，輸入 u d 可在上下堆棧之間切換，查看函數(shù)的調用情況。
以上測試方法來自于 參考資料 2。
IOLoop
先來看一下 IOLoop 的基本功能：
可以看到 IOLoop 是典型的 Reactor 模型 的實現(xiàn)。
再來看一下 Hello World 那個代碼的詳細執(zhí)行流程，以及 IOLoop 是如何發(fā)揮總調度作用的：
比較重要的是綠色部分把 listening socket fd 和 connecting socket fd 添加到 ioloop 中的過程。然后 ioloop 在監(jiān)聽到這些 fd 可用之后，開始調用對應的處理函數(shù)開始處理。
HTTP Request 的解析和處理
數(shù)據(jù)的讀寫都是通過 IOStream 實現(xiàn)，綠色部分表示對 HTTP Request Header 和 HTTP Request Body 的處理。
為加深對 IOLoop 的理解，我們來實現(xiàn)一個簡單的 EchoServer。
def handle_accept(fd, events):
connection, address = fd_sockets[fd].accept()
fd_sockets[connection.fileno()] = connection
io_loop = tornado.ioloop.IOLoop.instance()
io_loop.add_handler(connection.fileno(), handle_read, io_loop.READ)
def handle_read(fd, events):
data = fd_sockets[fd].recv(1024)
if data:
fd_sockets[fd].sendall(data)
else:
io_loop = tornado.ioloop.IOLoop.instance()
io_loop.remove_handler(fd)
fd_sockets[fd].close()
def main():
s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
s.bind((HOST, PORT))
s.listen(5)
fd_sockets[s.fileno()] = s
io_loop = tornado.ioloop.IOLoop.instance()
io_loop.add_handler(s.fileno(), handle_accept, io_loop.READ)
io_loop.start()
各 Class 的主要作用
Tornado 各個類的分工還是很清晰的，實現(xiàn)也比較容易看懂。
-
HTTPServer
處理套接字的 listen/bind/accept。
-
IOStream
處理套接字的 read/write。
-
HTTPConnection
處理與 HTTP client 建立的連接，解析 HTTP Request 的 header 和 body。
-
IOLoop
I/O loop，循環(huán)取出可用的 fd，并調用對應的事件處理函數(shù)。
-
RequestHandler
處理請求，支持 GET/POST 等操作。
No-bloking I/O
先看兩個事件處理函數(shù)：
def handle_read():
socket.setblocking(False)
while True:
try:
data = socket.recv(1024)
except socket.error, e:
if e.args[0] in (errno.EWOULDBLOCK, errno.EAGAIN):
return
raise
def handle_accept():
socket.setblocking(False)
while True:
try:
connection, address = sockets.accept()
except socket.error, e:
if e.args[0] in (errno.EWOULDBLOCK, errno.EAGAIN):
return
raise
考慮一下這里為什么要采用非阻塞方式來 read/accept 數(shù)據(jù)？
我們發(fā)現(xiàn) IOLoop 已經通過多路復用幫我們監(jiān)聽了所有 fds，等 fd 可用之后才開始調用對應的事件處理函數(shù)。換句話說在調用 handle_read/handle_accept 我們已經知道 fd 可用了，那為什么不采用阻塞 I/O 讀取，而要采用非阻塞 I/O 的方式呢？
問題其實可以抽象成「多路復用為什么要搭配非阻塞 I/O」，具體討論可以參考 這里。
