以Django为代表的python web应用部署时采用wsgi协议与服务器对接（被服务器托管），而这类服务器通常都是基于多线程的，也就是说每一个网络请求服务器都会有一个对应的线程来用web应用（如Django）进行处理。
用户量大，高并发
如秒杀抢购、双十一某宝购物、春节抢火车票
大量的HTTP持久连接
使用同一个TCP连接来发送和接收多个HTTP请求/应答，而不是为每一个新的请求/应答打开新的连接的方法。
对于HTTP 1.0，可以在请求的包头（Header）中添加Connection: Keep-Alive。
对于HTTP 1.1，所有的连接默认都是持久连接。
对于这两种场景，通常基于多线程的服务器很难应对。
对于前文提出的这种高并发问题，我们通常用C10K这一概念来描述。C10K—— Concurrently handling ten thousand connections，即并发10000个连接。对于单台服务器而言，根本无法承担，而采用多台服务器分布式又意味着高昂的成本。如何解决C10K问题？
Tornado在设计之初就考虑到了性能因素，旨在解决C10K问题，这样的设计使得其成为一个拥有非常高性能的解决方案（服务器与框架的集合体）。
Tornado全称Tornado Web Server，是一个用Python语言写成的Web服务器兼Web应用框架，由FriendFeed公司在自己的网站FriendFeed中使用，被Facebook收购以后框架在2009年9月以开源软件形式开放给大众。
特点：
性能： Tornado有着优异的性能。它试图解决C10k问题，即处理大于或等于一万的并发，下表是和一些其他Web框架与服务器的对比:
Tornado框架和服务器一起组成一个WSGI的全栈替代品。单独在WSGI容器中使用tornado网络框架或者tornaod http服务器，有一定的局限性，为了最大化的利用tornado的性能，推荐同时使用tornaod的网络框架和HTTP服务器
Django是走大而全的方向，注重的是高效开发，它最出名的是其全自动化的管理后台：只需要使用起ORM，做简单的对象定义，它就能自动生成数据库结构、以及全功能的管理后台。
Django提供的方便，也意味着Django内置的ORM跟框架内的其他模块耦合程度高，应用程序必须使用Django内置的ORM，否则就不能享受到框架内提供的种种基于其ORM的便利。
Tornado走的是少而精的方向，注重的是性能优越，它最出名的是异步非阻塞的设计方式。
$ pip list 
$ pip install tornado $ tar xvzf tornado-4.3.tar.gz $ cd tornado-4.3 $ python setup.py build $ sudo python setup.py install Tornado should run on any Unix-like platform, although for the best performance and scalability only Linux (with epoll) and BSD (with kqueue) are recommended for production deployment (even though Mac OS X is derived from BSD and supports kqueue, its networking performance is generally poor so it is recommended only for development use). Tornado will also run on Windows, although this configuration is not officially supported and is recommended only for development use.
Tornado应该运行在类Unix平台，在线上部署时为了最佳的性能和扩展性，仅推荐Linux和BSD（因为充分利用Linux的epoll工具和BSD的kqueue工具，是Tornado不依靠多进程/多线程而达到高性能的原因）。
对于Mac OS X，虽然也是衍生自BSD并且支持kqueue，但是其网络性能通常不太给力，因此仅推荐用于开发。
对于Windows，Tornado官方没有提供配置支持，但是也可以运行起来，不过仅推荐在开发中使用。
新建文件hello.py，代码如下：
# coding:utf-8 import tornado.web import tornado.ioloop class IndexHandler(tornado.web.RequestHandler): """主路由处理类""" def get(self): """对应http的get请求方式""" self.write("Hello Itcast!") if __name__ == "__main__": app = tornado.web.Application([ (r"/", IndexHandler), ]) app.listen(8000) tornado.ioloop.IOLoop.current().start() 执行如下命令，开启tornado：
$ python hello.py 打开浏览器，输入网址127.0.0.1:8000（或localhost:8000），查看效果：
1. tornado.web
tornado的基础web框架模块
RequestHandler
封装了对应一个请求的所有信息和方法，write(响应信息)就是写响应信息的一个方法；对应每一种http请求方式（get、post等），把对应的处理逻辑写进同名的成员方法中（如对应get请求方式，就将对应的处理逻辑写在get()方法中），当没有对应请求方式的成员方法时，会返回“405: Method Not Allowed”错误。
我们将代码中定义的get()方法更改为post()后，再用浏览器重新访问（浏览器地址栏中输入网址访问的方式为get请求方式），演示如下：
# coding:utf-8 import tornado.web import tornado.ioloop class IndexHandler(tornado.web.RequestHandler): """主路由处理类""" def post(self): # 我们修改了这里 """对应http的post请求方式""" self.write("Hello Itcast!") if __name__ == "__main__": app = tornado.web.Application([ (r"/", IndexHandler), ]) app.listen(8000) tornado.ioloop.IOLoop.current().start() 
Application
Tornado Web框架的核心应用类，是与服务器对接的接口，里面保存了路由信息表，其初始化接收的第一个参数就是一个路由信息映射元组的列表；其listen(端口)方法用来创建一个http服务器实例，并绑定到给定端口（注意：此时服务器并未开启监听）。
2. tornado.ioloop
tornado的核心io循环模块，封装了Linux的epoll和BSD的kqueue，tornado高性能的基石。 以Linux的epoll为例，其原理如下图：
IOLoop.current()
返回当前线程的IOLoop实例。
IOLoop.start()
启动IOLoop实例的I/O循环,同时服务器监听被打开。
上一节我们说在tornado.web.Application.listen()（示例代码中的app.listen(8000)）的方法中，创建了一个http服务器示例并绑定到给定端口，我们能不能自己动手来实现这一部分功能呢？
现在我们修改上一示例代码如下：
# coding:utf-8 import tornado.web import tornado.ioloop import tornado.httpserver # 新引入httpserver模块 class IndexHandler(tornado.web.RequestHandler): """主路由处理类""" def get(self): """对应http的get请求方式""" self.write("Hello Itcast!") if __name__ == "__main__": app = tornado.web.Application([ (r"/", IndexHandler), ]) # ------------------------------ # 我们修改这个部分 # app.listen(8000) http_server = tornado.httpserver.HTTPServer(app) http_server.listen(8000) # ------------------------------ tornado.ioloop.IOLoop.current().start() 在这一修改版本中，我们引入了tornado.httpserver模块，顾名思义，它就是tornado的HTTP服务器实现。
我们创建了一个HTTP服务器实例http_server，因为服务器要服务于我们刚刚建立的web应用，将接收到的客户端请求通过web应用中的路由映射表引导到对应的handler中，所以在构建http_server对象的时候需要传出web应用对象app。http_server.listen(8000)将服务器绑定到8000端口。
实际上一版代码中app.listen(8000)正是对这一过程的简写。
我们刚刚实现的都是单进程，可以通过命令来查看：
$ ps -ef | grep hello.py 
我们也可以一次启动多个进程，修改上面的代码如下：
# coding:utf-8 import tornado.web import tornado.ioloop import tornado.httpserver class IndexHandler(tornado.web.RequestHandler): """主路由处理类""" def get(self): """对应http的get请求方式""" self.write("Hello Itcast!") if __name__ == "__main__": app = tornado.web.Application([ (r"/", IndexHandler), ]) http_server = tornado.httpserver.HTTPServer(app) # -----------修改---------------- http_server.bind(8000) http_server.start(0) # ------------------------------ tornado.ioloop.IOLoop.current().start() http_server.bind(port)方法是将服务器绑定到指定端口。
http_server.start(num_processes=1)方法指定开启几个进程，参数num_processes默认值为1，即默认仅开启一个进程；如果num_processes为None或者<=0，则自动根据机器硬件的cpu核芯数创建同等数目的子进程；如果num_processes>0，则创建num_processes个子进程。
本例中，我们使用http_server.start(0)，而我的虚拟机设定cpu核数为2，演示结果：
我们在前面写的http_server.listen(8000)实际上就等同于：
http_server.bind(8000) http_server.start(1) 1.关于app.listen()
app.listen()这个方法只能在单进程模式中使用。
对于app.listen()与手动创建HTTPServer实例
http_server = tornado.httpserver.HTTPServer(app) http_server.listen(8000) 这两种方式，建议大家先使用后者即创建HTTPServer实例的方式，因为其对于理解tornado web应用工作流程的完整性有帮助，便于大家记忆tornado开发的模块组成和程序结构；在熟练使用后，可以改为简写。
2.关于多进程
虽然tornado给我们提供了一次开启多个进程的方法，但是由于：
不建议使用这种多进程的方式，而是手动开启多个进程，并且绑定不同的端口。
在前面的示例中我们都是将服务端口的参数写死在程序中，很不灵活。
tornado为我们提供了一个便捷的工具，tornado.options模块——全局参数定义、存储、转换。
用来定义options选项变量的方法，定义的变量可以在全局的tornado.options.options中获取使用，传入参数：
全局的options对象，所有定义的选项变量都会作为该对象的属性。
转换命令行参数，并将转换后的值对应的设置到全局options对象相关属性上。追加命令行参数的方式是--myoption=myvalue
新建opt.py，我们用代码来看一下如何使用：
# coding:utf-8 import tornado.web import tornado.ioloop import tornado.httpserver import tornado.options # 新导入的options模块 tornado.options.define("port", default=8000, type=int, help="run server on the given port.") # 定义服务器监听端口选项 tornado.options.define("itcast", default=[], type=str, multiple=True, help="itcast subjects.") # 无意义，演示多值情况 class IndexHandler(tornado.web.RequestHandler): """主路由处理类""" def get(self): """对应http的get请求方式""" self.write("Hello Itcast!") if __name__ == "__main__": tornado.options.parse_command_line() print tornado.options.options.itcast # 输出多值选项 app = tornado.web.Application([ (r"/", IndexHandler), ]) http_server = tornado.httpserver.HTTPServer(app) http_server.listen(tornado.options.options.port) tornado.ioloop.IOLoop.current().start() 执行如下命令开启程序：
$ python opt.py --port=9000 --itcast=python,c++,java,php,ios 
从配置文件导入option，配置文件中的选项格式如下：
myoption = "myvalue" myotheroption = "myothervalue" 我们用代码来看一下如何使用，新建配置文件config，注意字符串和列表按照python的语法格式：
port = 8000 itcast = ["python","c++","java","php","ios"] 修改opt.py文件：
# coding:utf-8 import tornado.web import tornado.ioloop import tornado.httpserver import tornado.options # 新导入的options模块 tornado.options.define("port", default=8000, type=int, help="run server on the given port.") # 定义服务器监听端口选项 tornado.options.define("itcast", default=[], type=str, multiple=True, help="itcast subjects.") # 无意义，演示多值情况 class IndexHandler(tornado.web.RequestHandler): """主路由处理类""" def get(self): """对应http的get请求方式""" self.write("Hello Itcast!") if __name__ == "__main__": tornado.options.parse_config_file("./config") # 仅仅修改了此处 print tornado.options.options.itcast # 输出多值选项 app = tornado.web.Application([ (r"/", IndexHandler), ]) http_server = tornado.httpserver.HTTPServer(app) http_server.listen(tornado.options.options.port) tornado.ioloop.IOLoop.current().start() 
1. 日志
当我们在代码中调用parse_command_line()或者parse_config_file()的方法时，tornado会默认为我们配置标准logging模块，即默认开启了日志功能，并向标准输出（屏幕）打印日志信息。
如果想关闭tornado默认的日志功能，可以在命令行中添加--logging=none 或者在代码中执行如下操作:
from tornado.options import options, parse_command_line options.logging = None parse_command_line() 2. 配置文件
我们看到在使用prase_config_file()的时候，配置文件的书写格式仍需要按照python的语法要求，其优势是可以直接将配置文件的参数转换设置到全局对象tornado.options.options中；然而，其不方便的地方在于需要在代码中调用tornado.options.define()来定义选项，而且不支持字典类型，故而在实际应用中大都不使用这种方法。
在使用配置文件的时候，通常会新建一个python文件（如config.py），然后在里面直接定义python类型的变量（可以是字典类型）；在需要配置文件参数的地方，将config.py作为模块导入，并使用其中的变量参数。
如config.py文件：
# conding:utf-8 # Redis配置 redis_options = { 'redis_host':'127.0.0.1', 'redis_port':6379, 'redis_pass':'', } # Tornado app配置 settings = { 'template_path': os.path.join(os.path.dirname(__file__), 'templates'), 'static_path': os.path.join(os.path.dirname(__file__), 'statics'), 'cookie_secret':'0Q1AKOKTQHqaa+N80XhYW7KCGskOUE2snCW06UIxXgI=', 'xsrf_cookies':False, 'login_url':'/login', 'debug':True, } # 日志 log_path = os.path.join(os.path.dirname(__file__), 'logs/log') 使用config.py的模块中导入config，如下：
# conding:utf-8 import tornado.web import config if __name__ = "__main__": app = tornado.web.Application([], **config.settings) ... 尝试解释清Tornado利用epoll机制实现支持高并发的原因。
答: select, poll 和 epoll 模型就是一个代理。通过代理来观察许多流的I/O 事件，在空闲的时候把当前线程阻塞掉，当一个或多个流有 I/O 事件时，就从阻塞态醒来。
能够不参考课件熟练默写出Tornado的基本代码案例。
前面的学习中，我们在创建tornado.web.Application的对象时，传入了第一个参数——路由映射列表。实际上Application类的构造函数还接收很多关于tornado web应用的配置参数，在后面的学习中我们用到的地方会为大家介绍。
我们先来学习一个参数：
debug，设置tornado是否工作在调试模式，默认为False即工作在生产模式。当设置debug=True 后，tornado会工作在调试/开发模式，在此种模式下，tornado为方便我们开发而提供了几种特性：
使用debug参数的方法：
import tornado.web app = tornado.web.Application([], debug=True) 先前我们在构建路由映射列表的时候，使用的是二元元组，如：
[(r"/", IndexHandler),] 对于这个映射列表中的路由，实际上还可以传入多个信息，如：
[ (r"/", Indexhandler), (r"/cpp", ItcastHandler, {"subject":"c++"}), url(r"/python", ItcastHandler, {"subject":"python"}, name="python_url") ] 对于路由中的字典，会传入到对应的RequestHandler的initialize()方法中：
from tornado.web import RequestHandler class ItcastHandler(RequestHandler): def initialize(self, subject): self.subject = subject def get(self): self.write(self.subject) 对于路由中的name字段，注意此时不能再使用元组，而应使用tornado.web.url来构建。name是给该路由起一个名字，可以通过调用RequestHandler.reverse_url(name)来获取该名子对应的url。
# coding:utf-8 import tornado.web import tornado.ioloop import tornado.httpserver import tornado.options from tornado.options import options, define from tornado.web import url, RequestHandler define("port", default=8000, type=int, help="run server on the given port.") class IndexHandler(RequestHandler): def get(self): python_url = self.reverse_url("python_url") self.write('<a href="%s">itcast</a>' % python_url) class ItcastHandler(RequestHandler): def initialize(self, subject): self.subject = subject def get(self): self.write(self.subject) if __name__ == "__main__": tornado.options.parse_command_line() app = tornado.web.Application([ (r"/", Indexhandler), (r"/cpp", ItcastHandler, {"subject":"c++"}), url(r"/python", ItcastHandler, {"subject":"python"}, name="python_url") ], debug = True) http_server = tornado.httpserver.HTTPServer(app) http_server.listen(options.port) tornado.ioloop.IOLoop.current().start() 下面几节主要讲解tornado.web.RequestHandler。
回想一下，利用HTTP协议向服务器传参有几种途径？
我们现在来看下tornado中为我们提供了哪些方法来获取请求的信息。
get_query_argument(name, default=_ARG_DEFAULT, strip=True)
从请求的查询字符串中返回指定参数name的值，如果出现多个同名参数，则返回最后一个的值。
default为设值未传name参数时返回的默认值，如若default也未设置，则会抛出tornado.web.MissingArgumentError异常。
strip表示是否过滤掉左右两边的空白字符，默认为过滤。
get_query_arguments(name, strip=True)
从请求的查询字符串中返回指定参数name的值，注意返回的是list列表（即使对应name参数只有一个值）。若未找到name参数，则返回空列表[]。
strip同前，不再赘述。
get_body_argument(name, default=_ARG_DEFAULT, strip=True)
从请求体中返回指定参数name的值，如果出现多个同名参数，则返回最后一个的值。
default与strip同前，不再赘述。
get_body_arguments(name, strip=True)
从请求体中返回指定参数name的值，注意返回的是list列表（即使对应name参数只有一个值）。若未找到name参数，则返回空列表[]。
strip同前，不再赘述。
说明
对于请求体中的数据要求为字符串，且格式为表单编码格式（与url中的请求字符串格式相同），即key1=value1&key2=value2，HTTP报文头Header中的"Content-Type"为application/x-www-form-urlencoded 或 multipart/form-data。对于请求体数据为json或xml的，无法通过这两个方法获取。
get_argument(name, default=_ARG_DEFAULT, strip=True)
从请求体和查询字符串中返回指定参数name的值，如果出现多个同名参数，则返回最后一个的值。
default与strip同前，不再赘述。
get_arguments(name, strip=True)
从请求体和查询字符串中返回指定参数name的值，注意返回的是list列表（即使对应name参数只有一个值）。若未找到name参数，则返回空列表[]。
strip同前，不再赘述。
说明
对于请求体中数据的要求同前。 这两个方法最常用。
用代码来看上述六中方法的使用：
# coding:utf-8 import tornado.web import tornado.ioloop import tornado.httpserver import tornado.options from tornado.options import options, define from tornado.web import RequestHandler, MissingArgumentError define("port", default=8000, type=int, help="run server on the given port.") class IndexHandler(RequestHandler): def post(self): query_arg = self.get_query_argument("a") query_args = self.get_query_arguments("a") body_arg = self.get_body_argument("a") body_args = self.get_body_arguments("a", strip=False) arg = self.get_argument("a") args = self.get_arguments("a") default_arg = self.get_argument("b", "itcast") default_args = self.get_arguments("b") try: missing_arg = self.get_argument("c") except MissingArgumentError as e: missing_arg = "We catched the MissingArgumentError!" print e missing_args = self.get_arguments("c") rep = "query_arg:%s<br/>" % query_arg rep += "query_args:%s<br/>" % query_args rep += "body_arg:%s<br/>" % body_arg rep += "body_args:%s<br/>" % body_args rep += "arg:%s<br/>" % arg rep += "args:%s<br/>" % args rep += "default_arg:%s<br/>" % default_arg rep += "default_args:%s<br/>" % default_args rep += "missing_arg:%s<br/>" % missing_arg rep += "missing_args:%s<br/>" % missing_args self.write(rep) if __name__ == "__main__": tornado.options.parse_command_line() app = tornado.web.Application([ (r"/", IndexHandler), ]) http_server = tornado.httpserver.HTTPServer(app) http_server.listen(options.port) tornado.ioloop.IOLoop.current().start() 
注意：以上方法返回的都是unicode字符串
RequestHandler.request 对象存储了关于请求的相关信息，具体属性有：
json 文件进行解析：
self.request.heads.get('Content-Type').startswith('application/json') json_data = self.request.body json_args = json.loads(json_data) { "form_filename1":[<tornado.httputil.HTTPFile>, <tornado.httputil.HTTPFile>], "form_filename2":[<tornado.httputil.HTTPFile>,], ... } tornado.httputil.HTTPFile是接收到的文件对象，它有三个属性： 我们来实现一个上传文件并保存在服务器本地的小程序upload.py：
# coding:utf-8 import tornado.web import tornado.ioloop import tornado.httpserver import tornado.options from tornado.options import options, define from tornado.web import RequestHandler define("port", default=8000, type=int, help="run server on the given port.") class IndexHandler(RequestHandler): def get(self): self.write("hello itcast.") class UploadHandler(RequestHandler): def post(self): files = self.request.files img_files = files.get('img') if img_files: img_file = img_files[0]["body"] file = open("./itcast", 'w+') file.write(img_file) file.close() self.write("OK") if __name__ == "__main__": tornado.options.parse_command_line() app = tornado.web.Application([ (r"/", IndexHandler), (r"/upload", UploadHandler), ]) http_server = tornado.httpserver.HTTPServer(app) http_server.listen(options.port) tornado.ioloop.IOLoop.current().start() 
tornado中对于路由映射也支持正则提取uri，提取出来的参数会作为RequestHandler中对应请求方式的成员方法参数。若在正则表达式中定义了名字，则参数按名传递；若未定义名字，则参数按顺序传递。提取出来的参数会作为对应请求方式的成员方法的参数。
# coding:utf-8 import tornado.web import tornado.ioloop import tornado.httpserver import tornado.options from tornado.options import options, define from tornado.web import RequestHandler define("port", default=8000, type=int, help="run server on the given port.") class IndexHandler(RequestHandler): def get(self): self.write("hello itcast.") class SubjectCityHandler(RequestHandler): def get(self, subject, city): self.write(("Subject: %s<br/>City: %s" % (subject, city))) class SubjectDateHandler(RequestHandler): def get(self, date, subject): self.write(("Date: %s<br/>Subject: %s" % (date, subject))) if __name__ == "__main__": tornado.options.parse_command_line() app = tornado.web.Application([ (r"/", IndexHandler), (r"/sub-city/(.+)/([a-z]+)", SubjectCityHandler), # 无名方式 (r"/sub-date/(?P<subject>.+)/(?P<date>\d+)", SubjectDateHandler), # 命名方式 ]) http_server = tornado.httpserver.HTTPServer(app) http_server.listen(options.port) tornado.ioloop.IOLoop.current().start() 
建议：提取多个值时最好用命名方式。