7.2 Tornado异步
7.2 Tornado异步
因为epoll主要是用来解决网络IO的并发问题,所以Tornado的异步编程也主要体现在网络IO的异步上,即异步Web请求。
1. tornado.httpclient.AsyncHTTPClient
Tornado提供了一个异步Web请求客户端tornado.httpclient.AsyncHTTPClient用来进行异步Web请求。
fetch(request, callback=None)
用于执行一个web请求request,并异步返回一个tornado.httpclient.HTTPResponse响应。
request可以是一个url,也可以是一个tornado.httpclient.HTTPRequest对象。如果是url,fetch会自己构造一个HTTPRequest对象。
HTTPRequest
HTTP请求类,HTTPRequest的构造函数可以接收众多构造参数,最常用的如下:
- url (string) – 要访问的url,此参数必传,除此之外均为可选参数
- method (string) – HTTP访问方式,如“GET”或“POST”,默认为GET方式
- headers (HTTPHeaders or dict) – 附加的HTTP协议头
- body – HTTP请求的请求体
HTTPResponse
HTTP响应类,其常用属性如下:
- code: HTTP状态码,如 200 或 404
- reason: 状态码描述信息
- body: 响应体字符串
- error: 异常(可有可无)
2. 测试接口
新浪IP地址库
接口说明
1.请求接口(GET):
http://int.dpool.sina.com.cn/iplookup/iplookup.php?format=json&ip=[ip地址字串]
2.响应信息:
(json格式的)国家 、省(自治区或直辖市)、市(县)、运营商
3.返回数据格式:
{"ret":1,"start":-1,"end":-1,"country":"\u4e2d\u56fd","province":"\u5317\u4eac","city":"\u5317\u4eac","district":"","isp":"","type":"","desc":""}
3. 回调异步
- #!/usr/bin/env python3
- # -*- coding:utf-8 -*-
- # @Time: 2020/3/15 19:38
- # @Author:zhangmingda
- # @File: asyncHTTPClient_on_server.py
- # @Software: PyCharm
- # Description: 学习异步客户端httpclient.AsyncHTTPClient
- from tornado.options import options
- from tornado.options import parse_command_line
- from tornado.web import RequestHandler, asynchronous,Application
- from tornado.httpserver import HTTPServer
- from tornado.ioloop import IOLoop
- from tornado.httpclient import AsyncHTTPClient
- import tornado
- import base64,uuid,os,json
- class AsyncHttpclientIndexHandler(RequestHandler):
- '''学习异步请求客户端'''
- #不关闭连接,也不发送响应
- @asynchronous
- def get(self, *args, **kwargs):
- http = AsyncHTTPClient()
- req_url = "http://myip.ksyun.com"
- print('发起请求:',req_url)
- http.fetch(request=req_url,
- callback=self.on_response
- )
- def on_response(self,response):
- if response.error:
- print('send_error:500')
- self.send_error(500)
- else:
- self.xsrf_token
- data = response.body
- print('获取返回值response.body : ',data)
- self.write(data.decode('utf-8'))
- # 发送响应信息,结束请求处理
- self.finish()
- if __name__ == '__main__':
- parse_command_line()
- options.define(name='port',default=80,type=int,help="服务监听端口")
- url = [
- (r'/',AsyncHttpclientIndexHandler)
- ]
- BASEDIR = os.path.dirname(__file__)
- static_path = os.path.join(BASEDIR,'statics')
- template_path = os.path.join(BASEDIR,'templates')
- app = Application(url,
- static_path=static_path,
- template_path=template_path,
- cookie_secret=base64.b64encode(uuid.uuid4().bytes + uuid.uuid4().bytes),
- xsrf_cookies=True,
- debug=True
- )
- http_server = HTTPServer(app)
- http_server.listen(options.port)
- IOLoop.current().start()
@tornado.web.asynchronous
此装饰器用于回调形式的异步方法,并且应该仅用于HTTP的方法上(如get、post等)。
此装饰器不会让被装饰的方法变为异步,而只是告诉框架被装饰的方法是异步的,当方法返回时响应尚未完成。只有在request handler调用了finish方法后,才会结束本次请求处理,发送响应。
不带此装饰器的请求在get、post等方法返回时自动完成结束请求处理(只返回状态码,来不及返回任何数据)。
4. 协程异步
在上一节中我们自己封装的装饰器get_coroutine在Tornado中对应的是@tornado.gen.coroutine 装饰器。
- class GenAsyncIndexHandler(RequestHandler):
- '''使用yield类似协程的方式'''
- @coroutine
- def get(self, *args, **kwargs):
- req_url = "http://myip.ksyun.com"
- http = AsyncHTTPClient()
- response = yield http.fetch(req_url)
- if response.error:
- self.send_error(500)
- else:
- self.write(response.body)
也可以将异步Web请求单独出来:
- class Gen2AsyncIndexHandler(RequestHandler):
- '''使用yield类似协程的方式分成两个函数'''
- @coroutine
- def get(self, *args, **kwargs):
- req_url = "http://myip.ksyun.com"
- rep = yield self.get_client_ip(req_url)
- print(type(rep))
- if rep != 'error':
- self.write(rep)
- else:
- self.send_error(500)
- @coroutine
- def get_client_ip(self,url):
- http = AsyncHTTPClient()
- response = yield http.fetch(url)
- if response.error:
- rep = 'error'
- else:
- rep = response.body
- raise tornado.gen.Return(rep)
代码中我们需要注意的地方是get_ip_info返回值的方式,在python 2中,使用了yield的生成器可以使用不返回任何值的return,但不能return value,
因此Tornado为我们封装了用于在生成器中返回值的特殊异常tornado.gen.Return,并用raise来返回此返回值。
并行协程
Tornado可以同时执行多个异步,并发的异步可以使用列表如下:
- class QueryIpInfoHandler(tornado.web.RequestHandler):
- '''测试多个请求并发协程客户端'''
- @coroutine
- def get(self):
- ips = self.get_query_arguments('ip')
- if len(ips) > 0:
- for ip in ips:
- ret = yield self.get_ip_info(ip)
- self.write_response(ip,ret)
- else:
- client_ip = self.request.remote_ip
- print(client_ip)
- ret = yield self.get_ip_info(client_ip)
- print(ret)
- self.write_response(client_ip,ret)
- def write_response(self, ip, response):
- self.write(ip)
- self.write(":<br/>")
- if None != response:
- self.write("  国家:%s <br/>\
-   省份: %s <br/>\
-   城市: %s <br/>\
-   单位: %s <br/>\
-   运营商: %s <br/>" % (response[0],
- response[1],
- response[2],
- response[3] if response[3] != '' else "未知",
- response[4],))
- else:
- self.write("查询IP信息错误<br/>")
- @tornado.gen.coroutine
- def get_ip_info(self, ip):
- http = tornado.httpclient.AsyncHTTPClient()
- response = yield http.fetch("http://freeapi.ipip.net/" + ip)
- if response.error:
- rep = None
- else:
- rep = json.loads(response.body)
- raise tornado.gen.Return(rep)
5. 关于数据库的异步说明
网站基本都会有数据库操作,而Tornado是单线程的,这意味着如果数据库查询返回过慢,整个服务器响应会被堵塞。
数据库查询,实质上也是远程的网络调用;理想情况下,是将这些操作也封装成为异步的;但Tornado对此并没有提供任何支持。
这是Tornado的设计,而不是缺陷。
一个系统,要满足高流量;是必须解决数据库查询速度问题的!
数据库若存在查询性能问题,整个系统无论如何优化,数据库都会是瓶颈,拖慢整个系统!
异步并不能从本质上提到系统的性能;它仅仅是避免多余的网络响应等待,以及切换线程的CPU耗费。
如果数据库查询响应太慢,需要解决的是数据库的性能问题;而不是调用数据库的前端Web应用。
对于实时返回的数据查询,理想情况下需要确保所有数据都在内存中,数据库硬盘IO应该为0;这样的查询才能足够快;而如果数据库查询足够快,那么前端web应用也就无将数据查询封装为异步的必要。
就算是使用协程,异步程序对于同步程序始终还是会提高复杂性;需要衡量的是处理这些额外复杂性是否值得。
如果后端有查询实在是太慢,无法绕过,Tornaod的建议是将这些查询在后端封装独立封装成为HTTP接口,然后使用Tornado内置的异步HTTP客户端进行调用。
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