Python学习之路-Tornado基础:深入Tornado
Application
settings
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:
- 自动重启,tornado应用会监控我们的源代码文件,当有改动保存后便会重启程序,这可以减少我们手动重启程序的次数。需要注意的是,一旦我们保存的更改有错误,自动重启会导致程序报错而退出,从而需要我们保存修正错误后手动启动程序。这一特性也可单独通过autoreload=True设置;
- 取消缓存编译的模板,可以单独通过compiled_template_cache=False来设置;
- 取消缓存静态文件hash值,可以单独通过static_hash_cache=False来设置;
- 提供追踪信息,当RequestHandler或者其子类抛出一个异常而未被捕获后,会生成一个包含追踪信息的页面,可以单独通过serve_traceback=True来设置。
使用debug参数的方法:
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路由映射
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:
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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:
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对于路由中的字典,会传入到对应的RequestHandler的initialize()方法中:
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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。
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输入
简介
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?
- 查询字符串(query string),形如key1=value1&key2=value2;
- 请求体(body)中发送的数据,比如表单数据、json、xml;
- 提取uri的特定部分,如/blogs/2016/09/0001,可以在服务器端的路由中用正则表达式截取;
- 在http报文的头(header)中增加自定义字段,如X-XSRFToken=itcast。
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。
获取查询字符串参数
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。
获取请求体参数
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。
前两类方法的整合
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:
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思考
- 什么时候设置default,什么时候不设置default?
- default的默认值_ARG_DEFAULT是什么?
- 什么时候使用strip,亦即什么时候要截断空白字符,什么时候不需要?
关于请求的其他信息
RequestHandler.request 对象存储了关于请求的相关信息,具体属性有:
-
method HTTP的请求方式,如GET或POST;
-
host 被请求的主机名;
-
uri 请求的完整资源标示,包括路径和查询字符串;
-
path 请求的路径部分;
-
query 请求的查询字符串部分;
-
version 使用的HTTP版本;
-
headers 请求的协议头,是类字典型的对象,支持关键字索引的方式获取特定协议头信息,例如:request.headers[“Content-Type”]
-
body 请求体数据;
-
remote_ip 客户端的IP地址;
-
files
用户上传的文件,为字典类型,型如:
1 2 3 4 5
{ "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:
- filename 文件的实际名字,与form_filename1不同,字典中的键名代表的是表单对应项的名字;
- body 文件的数据实体;
- content_type 文件的类型。 这三个对象属性可以像字典一样支持关键字索引,如request.files[“form_filename1”][0][“body”]。
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:
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正则提取uri
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。
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建议:提取多个值时最好用命名方式。
输出
write(chunk)
将chunk数据写到输出缓冲区。如我们在之前的示例代码中写的:
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想一想,可不可以在同一个处理方法中多次使用write方法?下面的代码会出现什么效果?
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想一想,如何利用write方法写json数据?
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实际上,我们可以不用自己手动去做json序列化,当write方法检测到我们传入的chunk参数是字典类型后,会自动帮我们转换为json字符串。
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两种方式有什么差异?
对比一下两种方式的响应头header中Content-Type
字段,自己手动序列化时为Content-Type:text/html; charset=UTF-8
,而采用write方法时为Content-Type:application/json; charset=UTF-8
。
write方法除了帮我们将字典转换为json字符串之外,还帮我们将Content-Type
设置为application/json; charset=UTF-8
。
set_header(name, value)
利用set_header(name, value)方法,可以手动设置一个名为name、值为value的响应头header字段。
用set_header方法来完成上面write所做的工作。
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set_default_headers()
该方法会在进入HTTP处理方法前先被调用,可以重写此方法来预先设置默认的headers。注意:在HTTP处理方法中使用set_header()方法会覆盖掉在set_default_headers()方法中设置的同名header。
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set_status(status_code, reason=None)
为响应设置状态码。
参数说明:
- status_code int类型,状态码,若reason为None,则状态码必须为下表中的。
- reason string类型,描述状态码的词组,若为None,则会被自动填充为下表中的内容。
Code | Enum Name | Details |
---|---|---|
100 | CONTINUE | HTTP/1.1 RFC 7231, Section 6.2.1 |
101 | SWITCHING_PROTOCOLS | HTTP/1.1 RFC 7231, Section 6.2.2 |
102 | PROCESSING | WebDAV RFC 2518, Section 10.1 |
200 | OK | HTTP/1.1 RFC 7231, Section 6.3.1 |
201 | CREATED | HTTP/1.1 RFC 7231, Section 6.3.2 |
202 | ACCEPTED | HTTP/1.1 RFC 7231, Section 6.3.3 |
203 | NON_AUTHORITATIVE_INFORMATION | HTTP/1.1 RFC 7231, Section 6.3.4 |
204 | NO_CONTENT | HTTP/1.1 RFC 7231, Section 6.3.5 |
205 | RESET_CONTENT | HTTP/1.1 RFC 7231, Section 6.3.6 |
206 | PARTIAL_CONTENT | HTTP/1.1 RFC 7233, Section 4.1 |
207 | MULTI_STATUS | WebDAV RFC 4918, Section 11.1 |
208 | ALREADY_REPORTED | WebDAV Binding Extensions RFC 5842, Section 7.1 (Experimental) |
226 | IM_USED | Delta Encoding in HTTP RFC 3229, Section 10.4.1 |
300 | MULTIPLE_CHOICES | HTTP/1.1 RFC 7231, Section 6.4.1 |
301 | MOVED_PERMANENTLY | HTTP/1.1 RFC 7231, Section 6.4.2 |
302 | FOUND | HTTP/1.1 RFC 7231, Section 6.4.3 |
303 | SEE_OTHER | HTTP/1.1 RFC 7231, Section 6.4.4 |
304 | NOT_MODIFIED | HTTP/1.1 RFC 7232, Section 4.1 |
305 | USE_PROXY | HTTP/1.1 RFC 7231, Section 6.4.5 |
307 | TEMPORARY_REDIRECT | HTTP/1.1 RFC 7231, Section 6.4.7 |
308 | PERMANENT_REDIRECT | Permanent Redirect RFC 7238, Section 3 (Experimental) |
400 | BAD_REQUEST | HTTP/1.1 RFC 7231, Section 6.5.1 |
401 | UNAUTHORIZED | HTTP/1.1 Authentication RFC 7235, Section 3.1 |
402 | PAYMENT_REQUIRED | HTTP/1.1 RFC 7231, Section 6.5.2 |
403 | FORBIDDEN | HTTP/1.1 RFC 7231, Section 6.5.3 |
404 | NOT_FOUND | HTTP/1.1 RFC 7231, Section 6.5.4 |
405 | METHOD_NOT_ALLOWED | HTTP/1.1 RFC 7231, Section 6.5.5 |
406 | NOT_ACCEPTABLE | HTTP/1.1 RFC 7231, Section 6.5.6 |
407 | PROXY_AUTHENTICATION_REQUIRED | HTTP/1.1 Authentication RFC 7235, Section 3.2 |
408 | REQUEST_TIMEOUT | HTTP/1.1 RFC 7231, Section 6.5.7 |
409 | CONFLICT | HTTP/1.1 RFC 7231, Section 6.5.8 |
410 | GONE | HTTP/1.1 RFC 7231, Section 6.5.9 |
411 | LENGTH_REQUIRED | HTTP/1.1 RFC 7231, Section 6.5.10 |
412 | PRECONDITION_FAILED | HTTP/1.1 RFC 7232, Section 4.2 |
413 | REQUEST_ENTITY_TOO_LARGE | HTTP/1.1 RFC 7231, Section 6.5.11 |
414 | REQUEST_URI_TOO_LONG | HTTP/1.1 RFC 7231, Section 6.5.12 |
415 | UNSUPPORTED_MEDIA_TYPE | HTTP/1.1 RFC 7231, Section 6.5.13 |
416 | REQUEST_RANGE_NOT_SATISFIABLE | HTTP/1.1 Range Requests RFC 7233, Section 4.4 |
417 | EXPECTATION_FAILED | HTTP/1.1 RFC 7231, Section 6.5.14 |
422 | UNPROCESSABLE_ENTITY | WebDAV RFC 4918, Section 11.2 |
423 | LOCKED | WebDAV RFC 4918, Section 11.3 |
424 | FAILED_DEPENDENCY | WebDAV RFC 4918, Section 11.4 |
426 | UPGRADE_REQUIRED | HTTP/1.1 RFC 7231, Section 6.5.15 |
428 | PRECONDITION_REQUIRED | Additional HTTP Status Codes RFC 6585 |
429 | TOO_MANY_REQUESTS | Additional HTTP Status Codes RFC 6585 |
431 | REQUEST_HEADER_FIELDS_TOO_LARGE Additional | HTTP Status Codes RFC 6585 |
500 | INTERNAL_SERVER_ERROR | HTTP/1.1 RFC 7231, Section 6.6.1 |
501 | NOT_IMPLEMENTED | HTTP/1.1 RFC 7231, Section 6.6.2 |
502 | BAD_GATEWAY | HTTP/1.1 RFC 7231, Section 6.6.3 |
503 | SERVICE_UNAVAILABLE | HTTP/1.1 RFC 7231, Section 6.6.4 |
504 | GATEWAY_TIMEOUT | HTTP/1.1 RFC 7231, Section 6.6.5 |
505 | HTTP_VERSION_NOT_SUPPORTED | HTTP/1.1 RFC 7231, Section 6.6.6 |
506 | VARIANT_ALSO_NEGOTIATES | Transparent Content Negotiation in HTTP RFC 2295, Section 8.1 (Experimental) |
507 | INSUFFICIENT_STORAGE | WebDAV RFC 4918, Section 11.5 |
508 | LOOP_DETECTED | WebDAV Binding Extensions RFC 5842, Section 7.2 (Experimental) |
510 | NOT_EXTENDED | An HTTP Extension Framework RFC 2774, Section 7 (Experimental) |
511 | NETWORK_AUTHENTICATION_REQUIRED | Additional HTTP Status Codes RFC 6585, Section 6 |
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redirect(url)
告知浏览器跳转到url。
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send_error(status_code=500, **kwargs)
抛出HTTP错误状态码status_code,默认为500,kwargs为可变命名参数。使用send_error抛出错误后tornado会调用write_error()方法进行处理,并返回给浏览器处理后的错误页面。
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write\_error()
方法不会处理send\_error
抛出的kwargs参数,即上面的代码中content="出现404错误"
是没有意义的。尝试下面的代码会出现什么问题?
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write_error(status_code, **kwargs)
用来处理send_error抛出的错误信息并返回给浏览器错误信息页面。可以重写此方法来定制自己的错误显示页面。
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接口与调用顺序
下面的接口方法是由tornado框架进行调用的,我们可以选择性的重写这些方法。
initialize()
对应每个请求的处理类Handler在构造一个实例后首先执行initialize()方法。在讲输入时提到,**路由映射中的第三个字典型参数会作为该方法的命名参数传递,**如:
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此方法通常用来初始化参数(对象属性),很少使用。
prepare()
预处理,即在执行对应请求方式的HTTP方法(如get、post等)前先执行,注意:不论以何种HTTP方式请求,都会执行prepare()方法。
以预处理请求体中的json数据为例:
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HTTP方法
方法 | 描述 |
---|---|
get | 请求指定的页面信息,并返回实体主体。 |
head | 类似于get请求,只不过返回的响应中没有具体的内容,用于获取报头 |
post | 向指定资源提交数据进行处理请求(例如提交表单或者上传文件)。数据被包含在请求体中。POST请求可能会导致新的资源的建立和/或已有资源的修改。 |
delete | 请求服务器删除指定的内容。 |
patch | 请求修改局部数据。 |
put | 从客户端向服务器传送的数据取代指定的文档的内容。 |
options | 返回给定URL支持的所有HTTP方法。 |
on_finish()
在请求处理结束后调用,即在调用HTTP方法后调用。通常该方法用来进行资源清理释放或处理日志等。注意:请尽量不要在此方法中进行响应输出。
调用顺序
我们通过一段程序来看上面这些接口的调用顺序。
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在正常情况未抛出错误时,调用顺序为:
- set_defautl_headers()
- initialize()
- prepare()
- HTTP方法
- on_finish()
在有错误抛出时,调用顺序为:
- set_default_headers()
- initialize()
- prepare()
- HTTP方法
- set_default_headers()
- write_error()
- on_finish()