Python----Tornado web框架

Posted 2020-10-03

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了Python----Tornado web框架相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

一、简介

　　Tornado 是 FriendFeed 使用的可扩展的非阻塞式 web 服务器及其相关工具的开源版本。这个 Web 框架看起来有些像web.py 或者 Google 的 webapp，不过为了能有效利用非阻塞式服务器环境，这个 Web 框架还包含了一些相关有用工具及优化。

　　Tornado 和现在的主流 Web 服务器框架（包括大多数 Python 的框架）有着明显的区别：它是非阻塞式服务器，而且速度相当快。得利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，这就意味着对于实时的 Web 服务来说，Tornado 是一个理想的 Web 框架。开发这个 Web 服务器的主要目的就是为了处理 FriendFeed 的实时功能 ——在 FriendFeed 的应用里每一个活动用户都会保持着一个服务器连接。（关于如何扩容服务器，以处理数以千计的客户端的连接的问题，请参阅 C10K problem。）

　　请参见 Tornado 文档或 Tornado 原文文档(镜像)以详细了解该 Web 框架。

下载和安装

pip安装
pip3 install tornado
 
源码安装
tar xvzf tornado-4.4.1.tar.gz
cd tornado-4.4.1
python setup.py build
sudo python setup.py install

源码下载：tornado-1.2.1.tar.gz、 tornado-4.4.1.tar.gz

主要模块
web - FriendFeed 使用的基础 Web 框架，包含了 Tornado 的大多数重要的功能
escape - XHTML, JSON, URL 的编码/解码方法
database - 对 MySQLdb 的简单封装，使其更容易使用
template - 基于 Python 的 web 模板系统
httpclient - 非阻塞式 HTTP 客户端，它被设计用来和 web 及 httpserver 协同工作
auth - 第三方认证的实现（包括 Google OpenID/OAuth、Facebook Platform、Yahoo BBAuth、FriendFeed OpenID/OAuth、Twitter OAuth）
locale - 针对本地化和翻译的支持
options - 命令行和配置文件解析工具，针对服务器环境做了优化

底层模块
httpserver - 服务于 web 模块的一个非常简单的 HTTP 服务器的实现
iostream - 对非阻塞式的 socket 的简单封装，以方便常用读写操作
ioloop - 核心的 I/O 循环

Tornado 各模块

二、Hello, world

"Hello, world" 及 Application settings 基本配置：

import tornado.ioloop
import tornado.web
# import uimodules as md
# import uimethods as mt

class MainHandler(tornado.web.RequestHandler):
    def get(self):
        self.write("Hello, world")

settings = {
    ‘template_path‘: ‘views‘,        # html文件
    ‘static_path‘: ‘statics‘,        # 静态文件（css,js,img）
    ‘static_url_prefix‘: ‘/statics/‘,# 静态文件前缀
    ‘cookie_secret‘: ‘suoning‘,      # cookie自定义字符串加盐
    # ‘xsrf_cookies‘: True,          # 防止跨站伪造
    # ‘ui_methods‘: mt,              # 自定义UIMethod函数
    # ‘ui_modules‘: md,              # 自定义UIModule类
}

application = tornado.web.Application([
    (r"/", MainHandler),
], **settings)

if __name__ == "__main__":
    application.listen(8888)
    tornado.ioloop.IOLoop.instance().start()

三、方法

1、处理程序和参数

　　请求来时，程序会用正则匹配相应路由地址，并交付于 tornado.web.RequestHandler 的子类处理；子类会根据请求方式（post / get / delete ...）的不同调用并执行相应的方法，方法返回字符串内容并发送到浏览器。

self.write("<h1>Hello, World</h1>")    # html代码直接写在浏览器客户端
self.render("index.html")  # 返回html文件,调用render_string(),内部其实是打开并读取文件,返回内容
self.redirect("http://www.cnblogs.com/suoning",permanent=False) # 跳转重定向,参数代表是否永久重定向

name = self.get_argument("name")       # 获取客户端传入的参数值
name = self.get_arguments("name")      # 获取多个值，类别形式
file = self.request.files["filename"]  # 获取客户端上传的文件

raise tornado.web.HTTPError(403)       # 返回错误信息给客户端

2、重写 RequestHandler 的方法函数

对于一个请求的处理过程代码调用次序如下：

程序为每一个请求创建一个 RequestHandler 对象；
程序调用 initialize() 函数，这个函数的参数是 Application 配置中的关键字参数定义。（initialize 方法是 Tornado 1.1 中新添加的，旧版本中你需要重写 __init__ 以达到同样的目的） initialize 方法一般只是把传入的参数存到成员变量中，而不会产生一些输出或者调用像 send_error 之类的方法。
程序调用 prepare()。无论使用了哪种 HTTP 方法，prepare 都会被调用到，因此这个方法通常会被定义在一个基类中，然后在子类中重用。prepare可以产生输出信息。如果它调用了finish（或send_error` 等函数），那么整个处理流程就此结束。
程序调用某个 HTTP 方法：例如 get()、post()、put() 等。如果 URL 的正则表达式模式中有分组匹配，那么相关匹配会作为参数传入方法。

重写 initialize() 函数（会在创建RequestHandler对象后调用）：

class ProfileHandler(tornado.web.RequestHandler):

    def initialize(self,database):
        self.database = database

    def get(self):
        self.write("result:" + self.database)

application = tornado.web.Application([
    (r"/init", ProfileHandler, dict(database="database"))
])

四、模板引擎

Tornao中的模板语言和django中类似，模板引擎将模板文件载入内存，然后将数据嵌入其中，最终获取到一个完整的字符串，再将字符串返回给请求者。

Tornado 的模板支持“控制语句”和“表达语句”，控制语句是使用 {% 和 %} 包起来的例如 {% if len(items) > 2 %}。表达语句是使用 {{ 和 }} 包起来的，例如 {{ items[0] }}。

控制语句和对应的 Python 语句的格式基本完全相同。我们支持 if、for、while 和 try，这些语句逻辑结束的位置需要用 {% end %} 做标记。还通过 extends 和 block 语句实现了模板继承。这些在 template 模块的代码文档中有着详细的描述。

注：在使用模板前需要在setting中设置模板路径："template_path" : "views"

1、基本使用

#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
  
import tornado.ioloop
import tornado.web
  
  
class MainHandler(tornado.web.RequestHandler):
    def get(self):
        self.render("index.html", list_info = [11,22,33])
  
application = tornado.web.Application([
    (r"/index", MainHandler),
])
  
  
if __name__ == "__main__":
    application.listen(8888)
    tornado.ioloop.IOLoop.instance().start()

app.py

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
    <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=UTF-8"/>
    <title>Nick</title>
</head>
<body>

    <div>
        <ul>
            {% for item in list_info %}
                <li>{{item}}</li>
            {% end %}
        </ul>
    </div>
    
</body>
</html>

index.html

在模板中默认提供了一些函数、字段、类以供模板使用：

escape: tornado.escape.xhtml_escape 的別名
xhtml_escape: tornado.escape.xhtml_escape 的別名
url_escape: tornado.escape.url_escape 的別名
json_encode: tornado.escape.json_encode 的別名
squeeze: tornado.escape.squeeze 的別名
linkify: tornado.escape.linkify 的別名
datetime: Python 的 datetime 模组
handler: 当前的 RequestHandler 对象
request: handler.request 的別名
current_user: handler.current_user 的別名
locale: handler.locale 的別名
_: handler.locale.translate 的別名
static_url: for handler.static_url 的別名
xsrf_form_html: handler.xsrf_form_html 的別名

其他方法

2、母版

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
    <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=UTF-8"/>
    <title>Nick</title>
    <link href="{{static_url("css/common.css")}}" rel="stylesheet" />
    {% block CSS %}{% end %}
</head>
<body>

    <div class="pg-header">

    </div>
    
    {% block RenderBody %}{% end %}
   
    <script src="{{static_url("js/jquery-1.8.2.min.js")}}"></script>
    
    {% block JavaScript %}{% end %}
</body>
</html>

layout.html

{% extends ‘layout.html‘%}
{% block CSS %}
    <link href="{{static_url("css/index.css")}}" rel="stylesheet" />
{% end %}

{% block RenderBody %}
    <h1>Index</h1>

    <ul>
    {%  for item in li %}
        <li>{{item}}</li>
    {% end %}
    </ul>

{% end %}

{% block JavaScript %}
    
{% end %}

index.html

3、导入

<div>
    <ul>
        <li>1024</li>
        <li>42区</li>
    </ul>
</div>

header.html

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
    <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=UTF-8"/>
    <title>Nick</title>
    <link href="{{static_url("css/common.css")}}" rel="stylesheet" />
</head>
<body>

    <div class="pg-header">
        {% include ‘header.html‘ %}
    </div>
    
    <script src="{{static_url("js/jquery-1.8.2.min.js")}}"></script>
    
</body>
</html>

index.html

4、自定义UIMethod以UIModule

a.定义

# uimethods.py
 
def tab(self):
    return ‘UIMethod‘

uimethods.py

#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
from tornado.web import UIModule
from tornado import escape

class custom(UIModule):

    def render(self, *args, **kwargs):
        return escape.xhtml_escape(‘<h1>nick</h1>‘)
        #return escape.xhtml_escape(‘<h1>suoning</h1>‘)

uimodules.py

b.注册

#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-

import tornado.ioloop
import tornado.web
from tornado.escape import linkify
import uimodules as md
import uimethods as mt

class MainHandler(tornado.web.RequestHandler):
    def get(self):
        self.render(‘index.html‘)

settings = {
    ‘template_path‘: ‘template‘,
    ‘static_path‘: ‘static‘,
    ‘static_url_prefix‘: ‘/static/‘,
    ‘ui_methods‘: mt,
    ‘ui_modules‘: md,
}

application = tornado.web.Application([
    (r"/index", MainHandler),
], **settings)


if __name__ == "__main__":
    application.listen(8009)
    tornado.ioloop.IOLoop.instance().start()

View Code

c.使用

<!DOCTYPE html>
<html>
<head lang="en">
    <meta charset="UTF-8">
    <title>Nick</title>
    <link href="{{static_url("commons.css")}}" rel="stylesheet" />
</head>
<body>
    <h1>hello</h1>
    {% module custom(123) %}
    {{ tab() }}
</body>

View Code

五、静态文件和主动式文件缓存

在应用配置 settings 中指定 static_path 选项来提供静态文件服务；

在应用配置 settings 中指定 static_url_prefix 选项来提供静态文件前缀服务；

在导入静态文件时用 {{static_url(‘XX.css‘)}} 方式实现主动缓存静态文件

settings = {
    ‘template_path‘: ‘views‘,
    ‘static_path‘: ‘static‘,
    ‘static_url_prefix‘: ‘/static/‘,
}

<head lang="en">
    <title>Nick</title>
    <link href="{{static_url("commons.css")}}" rel="stylesheet" />
</head>

六、 Cookie

1、基本Cookie

set_cookie 方法在用户的浏览中设置 cookie；

get_cookie 方法在用户的浏览中获取 cookie。

class MainHandler(tornado.web.RequestHandler):
    def get(self):
        if not self.get_cookie("mycookie"):
            self.set_cookie("mycookie", "myvalue")
            self.write("Your cookie was not set yet!")
        else:
            self.write("Your cookie was set!")

2、加密Cookie（签名）

Cookie 很容易被恶意的客户端伪造。加入你想在 cookie 中保存当前登陆用户的 id 之类的信息，你需要对 cookie 作签名以防止伪造。Tornado 通过 set_secure_cookie 和 get_secure_cookie 方法直接支持了这种功能。要使用这些方法，你需要在创建应用时提供一个密钥，名字为 cookie_secret。你可以把它作为一个关键词参数传入应用的设置中：

class MainHandler(tornado.web.RequestHandler):
    def get(self):
        if not self.get_secure_cookie("mycookie"):
            self.set_secure_cookie("mycookie", "myvalue")
            self.write("Your cookie was not set yet!")
        else:
            self.write("Your cookie was set!")
             
application = tornado.web.Application([
    (r"/", MainHandler),
], cookie_secret="61oETzKXQAGaYdkL5gEmGeJJFuYh7EQnp2XdTP1o/Vo=")

def _create_signature_v1(secret, *parts):
    hash = hmac.new(utf8(secret), digestmod=hashlib.sha1)
    for part in parts:
        hash.update(utf8(part))
    return utf8(hash.hexdigest())

# 加密
def _create_signature_v2(secret, s):
    hash = hmac.new(utf8(secret), digestmod=hashlib.sha256)
    hash.update(utf8(s))
    return utf8(hash.hexdigest())

def create_signed_value(secret, name, value, version=None, clock=None,
                        key_version=None):
    if version is None:
        version = DEFAULT_SIGNED_VALUE_VERSION
    if clock is None:
        clock = time.time

    timestamp = utf8(str(int(clock())))
    value = base64.b64encode(utf8(value))
    if version == 1:
        signature = _create_signature_v1(secret, name, value, timestamp)
        value = b"|".join([value, timestamp, signature])
        return value
    elif version == 2:
        # The v2 format consists of a version number and a series of
        # length-prefixed fields "%d:%s", the last of which is a
        # signature, all separated by pipes.  All numbers are in
        # decimal format with no leading zeros.  The signature is an
        # HMAC-SHA256 of the whole string up to that point, including
        # the final pipe.
        #
        # The fields are:
        # - format version (i.e. 2; no length prefix)
        # - key version (integer, default is 0)
        # - timestamp (integer seconds since epoch)
        # - name (not encoded; assumed to be ~alphanumeric)
        # - value (base64-encoded)
        # - signature (hex-encoded; no length prefix)
        def format_field(s):
            return utf8("%d:" % len(s)) + utf8(s)
        to_sign = b"|".join([
            b"2",
            format_field(str(key_version or 0)),
            format_field(timestamp),
            format_field(name),
            format_field(value),
            b‘‘])

        if isinstance(secret, dict):
            assert key_version is not None, ‘Key version must be set when sign key dict is used‘
            assert version >= 2, ‘Version must be at least 2 for key version support‘
            secret = secret[key_version]

        signature = _create_signature_v2(secret, to_sign)
        return to_sign + signature
    else:
        raise ValueError("Unsupported version %d" % version)

# 解密
def _decode_signed_value_v1(secret, name, value, max_age_days, clock):
    parts = utf8(value).split(b"|")
    if len(parts) != 3:
        return None
    signature = _create_signature_v1(secret, name, parts[0], parts[1])
    if not _time_independent_equals(parts[2], signature):
        gen_log.warning("Invalid cookie signature %r", value)
        return None
    timestamp = int(parts[1])
    if timestamp < clock() - max_age_days * 86400:
        gen_log.warning("Expired cookie %r", value)
        return None
    if timestamp > clock() + 31 * 86400:
        # _cookie_signature does not hash a delimiter between the
        # parts of the cookie, so an attacker could transfer trailing
        # digits from the payload to the timestamp without altering the
        # signature.  For backwards compatibility, sanity-check timestamp
        # here instead of modifying _cookie_signature.
        gen_log.warning("Cookie timestamp in future; possible tampering %r",
                        value)
        return None
    if parts[1].startswith(b"0"):
        gen_log.warning("Tampered cookie %r", value)
        return None
    try:
        return base64.b64decode(parts[0])
    except Exception:
        return None


def _decode_fields_v2(value):
    def _consume_field(s):
        length, _, rest = s.partition(b‘:‘)
        n = int(length)
        field_value = rest[:n]
        # In python 3, indexing bytes returns small integers; we must
        # use a slice to get a byte string as in python 2.
        if rest[n:n + 1] != b‘|‘:
            raise ValueError("malformed v2 signed value field")
        rest = rest[n + 1:]
        return field_value, rest

    rest = value[2:]  # remove version number
    key_version, rest = _consume_field(rest)
    timestamp, rest = _consume_field(rest)
    name_field, rest = _consume_field(rest)
    value_field, passed_sig = _consume_field(rest)
    return int(key_version), timestamp, name_field, value_field, passed_sig


def _decode_signed_value_v2(secret, name, value, max_age_days, clock):
    try:
        key_version, timestamp, name_field, value_field, passed_sig = _decode_fields_v2(value)
    except ValueError:
        return None
    signed_string = value[:-len(passed_sig)]

    if isinstance(secret, dict):
        try:
            secret = secret[key_version]
        except KeyError:
            return None

    expected_sig = _create_signature_v2(secret, signed_string)
    if not _time_independent_equals(passed_sig, expected_sig):
        return None
    if name_field != utf8(name):
        return None
    timestamp = int(timestamp)
    if timestamp < clock() - max_age_days * 86400:
        # The signature has expired.
        return None
    try:
        return base64.b64decode(value_field)
    except Exception:
        return None


def get_signature_key_version(value):
    value = utf8(value)
    version = _get_version(value)
    if version < 2:
        return None
    try:
        key_version, _, _, _, _ = _decode_fields_v2(value)
    except ValueError:
        return None

    return key_version

内部算法

加密Cookice的本质：

写cookie过程：

将值进行base64加密
对除值以外的内容进行签名，哈希算法（无法逆向解析）
拼接签名 + 加密值

读cookie过程：

读取签名 + 加密值
对签名进行验证
base64解密，获取值内容

注：许多API验证机制和安全cookie的实现机制相同。

#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
 
import tornado.ioloop
import tornado.web
 
 
class MainHandler(tornado.web.RequestHandler):
 
    def get(self):
        login_user = self.get_secure_cookie("login_user", None)
        if login_user:
            self.write(login_user)
        else:
            self.redirect(‘/login‘)
 
 
class LoginHandler(tornado.web.RequestHandler):
    def get(self):
        self.current_user()
 
        self.render(‘login.html‘, **{‘status‘: ‘‘})
 
    def post(self, *args, **kwargs):
 
        username = self.get_argument(‘name‘)
        password = self.get_argument(‘pwd‘)
        if username == ‘nick‘ and password == ‘nicknick‘:
            self.set_secure_cookie(‘login_user‘, ‘nick‘)
            self.redirect(‘/‘)
        else:
            self.render(‘login.html‘, **{‘status‘: ‘用户名或密码错误‘})
 
settings = {
    ‘template_path‘: ‘template‘,
    ‘static_path‘: ‘static‘,
    ‘static_url_prefix‘: ‘/static/‘,
    ‘cookie_secret‘: ‘aiuasdhflashjdfoiuashdfiuh‘
}
 
application = tornado.web.Application([
    (r"/index", MainHandler),
    (r"/login", LoginHandler),
], **settings)
 
 
if __name__ == "__main__":
    application.listen(8888)
    tornado.ioloop.IOLoop.instance().start()

基于Cookie实现用户验证-Demo

#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
 
import tornado.ioloop
import tornado.web
 
class BaseHandler(tornado.web.RequestHandler):
 
    def get_current_user(self):
        return self.get_secure_cookie("login_user")
 
class MainHandler(BaseHandler):
 
    @tornado.web.authenticated
    def get(self):
        login_user = self.current_user
        self.write(login_user)
 
 
 
class LoginHandler(tornado.web.RequestHandler):
    def get(self):
        self.current_user()
 
        self.render(‘login.html‘, **{‘status‘: ‘‘})
 
    def post(self, *args, **kwargs):
 
        username = self.get_argument(‘name‘)
        password = self.get_argument(‘pwd‘)
        if username == ‘nick‘ and password == ‘nicknick‘:
            self.set_secure_cookie(‘login_user‘, ‘nick‘)
            self.redirect(‘/‘)
        else:
            self.render(‘login.html‘, **{‘status‘: ‘用户名或密码错误‘})
 
settings = {
    ‘template_path‘: ‘template‘,
    ‘static_path‘: ‘static‘,
    ‘static_url_prefix‘: ‘/static/‘,
    ‘cookie_secret‘: ‘aiuasdhflashjdfoiuashdfiuh‘,
    ‘login_url‘: ‘/login‘
}
 
application = tornado.web.Application([
    (r"/index", MainHandler),
    (r"/login", LoginHandler),
], **settings)
 
 
if __name__ == "__main__":
    application.listen(8888)
    tornado.ioloop.IOLoop.instance().start()

基于签名Cookie实现用户验证-Demo

3、JavaScript操作Cookie

由于Cookie保存在浏览器端，所以在浏览器端也可以使用JavaScript来操作Cookie

/*
设置cookie，指定秒数过期
 */
function setCookie(name,value,expires){
    var temp = [];
    var current_date = new Date();
    current_date.setSeconds(current_date.getSeconds() + 5);
    document.cookie = name + "= "+ value +";expires=" + current_date.toUTCString();
}

对于参数：

domain 指定域名下的cookie
path 域名下指定url中的cookie
secure https使用

注：jQuery中也有指定的插件 jQuery Cookie 专门用于操作cookie，猛击这里

七、用户认证

当前已经认证的用户信息都被保存在每一个请求处理器的 self.current_user 当中，同时在模板的 current_user 中也是。默认情况下，current_user 为 None。

要在应用程序实现用户认证的功能，你需要重写请求处理中 get_current_user() 这个方法，在其中判定当前用户的状态，比如通过 cookie。下面的例子让用户简单地使用一个 nickname 登陆应用，该登陆信息将被保存到 cookie 中：

class BaseHandler(tornado.web.RequestHandler):
    def get_current_user(self):
        return self.get_secure_cookie("user")

class MainHandler(BaseHandler):
    def get(self):
        if not self.current_user:
            self.redirect("/login")
            return
        name = tornado.escape.xhtml_escape(self.current_user)
        self.write("Hello, " + name)

class LoginHandler(BaseHandler):
    def get(self):
        self.write(‘<html><body><form action="/login" method="post">‘
                   ‘Name: <input type="text" name="name">‘
                   ‘<input type="submit" value="Sign in">‘
                   ‘</form></body></html>‘)

    def post(self):
        self.set_secure_cookie("user", self.get_argument("name"))
        self.redirect("/")

application = tornado.web.Application([
    (r"/", MainHandler),
    (r"/login", LoginHandler),
], cookie_secret="61oETzKXQAGaYdkL5gEmGeJJFuYh7EQnp2XdTP1o/Vo=")

对于那些必须要求用户登陆的操作，可以使用装饰器 tornado.web.authenticated。如果一个方法套上了这个装饰器，但是当前用户并没有登陆的话，页面会被重定向到 login_url（应用配置中的一个选项），上面的例子可以被改写成：

class MainHandler(BaseHandler):
    @tornado.web.authenticated
    def get(self):
        name = tornado.escape.xhtml_escape(self.current_user)
        self.write("Hello, " + name)

settings = {
    "cookie_secret": "61oETzKXQAGaYdkL5gEmGeJJFuYh7EQnp2XdTP1o/Vo=",
    "login_url": "/login",
}
application = tornado.web.Application([
    (r"/", MainHandler),
    (r"/login", LoginHandler),
], **settings)

如果你使用 authenticated 装饰器来装饰 post() 方法，那么在用户没有登陆的状态下，服务器会返回 403 错误。

Tornado 内部集成了对第三方认证形式的支持，比如 Google 的 OAuth 。参阅 auth 模块的代码文档以了解更多信息。 for more details. Checkauth 模块以了解更多的细节。在 Tornado 的源码中有一个 Blog 的例子，你也可以从那里看到用户认证的方法（以及如何在 MySQL 数据库中保存用户数据）。

八、CSRF 跨站伪造请求的防范

跨站伪造请求(Cross-site request forgery)，简称为 XSRF，是个性化 Web 应用中常见的一个安全问题。前面的链接也详细讲述了 XSRF 攻击的实现方式。

当前防范 XSRF 的一种通用的方法，是对每一个用户都记录一个无法预知的 cookie 数据，然后要求所有提交的请求中都必须带有这个 cookie 数据。如果此数据不匹配，那么这个请求就可能是被伪造的。

Tornado 有内建的 XSRF 的防范机制，要使用此机制，你需要在应用配置中加上 xsrf_cookies 设定：

settings = {
    "cookie_secret": "61oETzKXQAGaYdkL5gEmGeJJFuYh7EQnp2XdTP1o/Vo=",
    "login_url": "/login",
    "xsrf_cookies": True,
}
application = tornado.web.Application([
    (r"/", MainHandler),
    (r"/login", LoginHandler),
], **settings)

如果设置了 xsrf_cookies，那么 Tornado 的 Web 应用将对所有用户设置一个 _xsrf 的 cookie 值，如果 POST PUT DELET 请求中没有这个 cookie 值，那么这个请求会被直接拒绝。如果你开启了这个机制，那么在所有被提交的表单中，你都需要加上一个域来提供这个值。你可以通过在模板中使用专门的函数 xsrf_form_html() 来做到这一点：

<form action="/new_message" method="post">
  {{ xsrf_form_html() }}
  <input type="text" name="message"/>
  <input type="submit" value="Post"/>
</form>

如果你提交的是 AJAX 的 POST 请求，你还是需要在每一个请求中通过脚本添加上 _xsrf 这个值。下面是在 FriendFeed 中的 AJAX 的 POST 请求，使用了 jQuery 函数来为所有请求组东添加 _xsrf 值：

function getCookie(name) {
    var r = document.cookie.match("\\\\b" + name + "=([^;]*)\\\\b");
    return r ? r[1] : undefined;
}

jQuery.postJSON = function(url, args, callback) {
    args._xsrf = getCookie("_xsrf");
    $.ajax({url: url, data: $.param(args), dataType: "text", type: "POST",
        success: function(response) {
        callback(eval("(" + response + ")"));
    }});
};

对于 PUT 和 DELETE 请求（以及不使用将 form 内容作为参数的 POST 请求）来说，你也可以在 HTTP 头中以 X-XSRFToken这个参数传递 XSRF token。

如果你需要针对每一个请求处理器定制 XSRF 行为，你可以重写 RequestHandler.check_xsrf_cookie()。例如你需要使用一个不支持 cookie 的 API，你可以通过将 check_xsrf_cookie() 函数设空来禁用 XSRF 保护机制。然而如果你需要同时支持 cookie 和非 cookie 认证方式，那么只要当前请求是通过 cookie 进行认证的，你就应该对其使用 XSRF 保护机制，这一点至关重要。

九、文件上传

1、Form表单上传

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
    <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=UTF-8"/>
    <title>上传文件</title>
</head>
<body>
    <form id="my_form" name="form" action="/index" method="POST"  enctype="multipart/form-data" >
        <input name="fff" id="my_file"  type="file" />
        <input type="submit" value="提交"  />
    </form>
</body>
</html>

HTML

#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-

import tornado.ioloop
import tornado.web


class MainHandler(tornado.web.RequestHandler):
    def get(self):

        self.render(‘index.html‘)

    def post(self, *args, **kwargs):
        file_metas = self.request.files["fff"]
        # print(file_metas)
        for meta in file_metas:
            file_name = meta[‘filename‘]
            with open(file_name,‘wb‘) as up:
                up.write(meta[‘body‘])

settings = {
    ‘template_path‘: ‘template‘,
}

application = tornado.web.Application([
    (r"/index", MainHandler),
], **settings)


if __name__ == "__main__":
    application.listen(8000)
    tornado.ioloop.IOLoop.instance().start()

Python

2、AJAX上传

<!DOCTYPE html>
<html>
<head lang="en">
    <meta charset="UTF-8">
    <title></title>
</head>
<body>
    <input type="file" id="img" />
    <input type="button" onclick="UploadFile();" />
    <script>
        function UploadFile(){
            var fileObj = document.getElementById("img").files[0];

            var form = new FormData();
            form.append("k1", "v1");
            form.append("fff", fileObj);

            var xhr = new XMLHttpRequest();
            xhr.open("post", ‘/index‘, true);
            xhr.send(form);
        }
    </script>
</body>
</html>

HTML - XMLHttpRequest

<!DOCTYPE html>
<html>
<head lang="en">
    <meta charset="UTF-8">
    <title></title>
</head>
<body>
    <input type="file" id="img" />
    <input type="button" onclick="UploadFile();" />
    <script>
        function UploadFile(){
            var fileObj = $("#img")[0].files[0];
            var form = new FormData();
            form.append("k1", "v1");
            form.append("fff", fileObj);

            $.ajax({
                type:‘POST‘,
                url: ‘/index‘,
                data: form,
                processData: false,  // tell jQuery not to process the data
                contentType: false,  // tell jQuery not to set contentType
                success: function(arg){
                    console.log(arg);
                }
            })
        }
    </script>
</body>
</html>

HTML - jQuery

<!DOCTYPE html>
<html>
<head lang="en">
    <meta charset="UTF-8">
    <title></title>
</head>
<body>
    <form id="my_form" name="form" action="/index" method="POST"  enctype="multipart/form-data" >
        <div id="main">
            <input name="fff" id="my_file"  type="file" />
            <input type="button" name="action" value="Upload" onclick="redirect()"/>
            <iframe id=‘my_iframe‘ name=‘my_iframe‘ src=""  class="hide"></iframe>
        </div>
    </form>

    <script>
        function redirect(){
            document.getElementById(‘my_iframe‘).onload = Testt;
            document.getElementById(‘my_form‘).target = ‘my_iframe‘;
            document.getElementById(‘my_form‘).submit();

        }
        
        function Testt(ths){
            var t = $("#my_iframe").contents().find("body").text();
            console.log(t);
        }
    </script>
</body>
</html>

HTML - iframe

#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-

import tornado.ioloop
import tornado.web


class MainHandler(tornado.web.RequestHandler):
    def get(self):

        self.render(‘index.html‘)

    def post(self, *args, **kwargs):
        file_metas = self.request.files["fff"]
        # print(file_metas)
        for meta in file_metas:
            file_name = meta[‘filename‘]
            with open(file_name,‘wb‘) as up:
                up.write(meta[‘body‘])

settings = {
    ‘template_path‘: ‘template‘,
}

application = tornado.web.Application([
    (r"/index", MainHandler),
], **settings)


if __name__ == "__main__":
    application.listen(8000)
    tornado.ioloop.IOLoop.instance().start()

Python

<script type="text/javascript">
 
    $(document).ready(function () {
 
        $("#formsubmit").click(function () {
 
            var iframe = $(‘<iframe name="postiframe" id="postiframe" style="display: none"></iframe>‘);
 
            $("body").append(iframe);
 
            var form = $(‘#theuploadform‘);
            form.attr("action", "/upload.aspx");
            form.attr("method", "post");
 
            form.attr("encoding", "multipart/form-data");
            form.attr("enctype", "multipart/form-data");
 
            form.attr("target", "postiframe");
            form.attr("file", $(‘#userfile‘).val());
            form.submit();
 
            $("#postiframe").load(function () {
                iframeContents = this.contentWindow.document.body.innerHTML;
                $("#textarea").html(iframeContents);
            });
 
            return false;
 
        });
 
    });
 
</script>
 
 
<form id="theuploadform">
    <input id="userfile" name="userfile" size="50" type="file" />
    <input id="formsubmit" type="submit" value="Send File" />
</form>
 
<div id="textarea">
</div>

扩展：基于iframe实现Ajax上传示例

十、验证码

安装图像处理模块：pip3 install pillow

实例截图：

技术分享

验证码Demo源码下载：猛击这里，注意导入模块的路径

#!/usr/bin/env python
#-*- coding:utf-8 -*-
"""blog：http://www.cnblogs.com/suoning"""
__author__ = ‘Nick Suo‘

import tornado.web
import tornado.ioloop
import time
import hashlib


container = {}

class Session:

    def __init__(self,handler):
        self.handler = handler
        self.random_str = None

    def __genarte_randmo_str(self):
        obj = hashlib.md5()
        obj.update(bytes(str(time.time()), encoding=‘utf-8‘))
        random_str = obj.hexdigest()
        return random_str

    def __setitem__(self,key,value):
        if not self.random_str:
            random_str = self.handler.get_secure_cookie("__tt__")
            if not random_str:
                random_str = self.__genarte_randmo_str()
                container[random_str] = {}
            else:
                if random_str not in container.keys():
                    random_str = self.__genarte_randmo_str()
                    container[random_str] = {}
            self.random_str = random_str

        container[self.random_str][key] = value
        self.handler.set_secure_cookie("__tt__",self.random_str,expires_days=None)

    def __getitem__(self,key):
        randmon_str = self.handler.get_secure_cookie("__tt__")
        randmon_str = str(randmon_str,encoding=‘utf-8‘)
        if not randmon_str:
            return None
        user_info_dic = container.get(randmon_str,None)
        if not user_info_dic:
            return None
        value = user_info_dic.get(key,None)
        return value


class MyHandler(tornado.web.RequestHandler):

    def initialize(self):
        self.session = Session(self)


class LoginHandler(MyHandler):

    def get(self, *args, **kwargs):
        self.render(‘login2.html‘)

    def post(self, *args, **kwargs):
        name = self.get_argument(‘user‘,None)
        pwd = self.get_argument(‘pwd‘,None)
        code = self.get_argument(‘code‘,None)
        if self.session[‘Check_Code‘].upper() == code.upper():
            self.write("successful")
        else:
            self.write("wrong")

class CheckcodeHandler(MyHandler):

    def get(self, *args, **kwargs):
        import io
        import check_code
        mstream = io.BytesIO()
        img, code = check_code.create_validate_code()   # 图片和图片上的码
        img.save(mstream, "GIF")
        self.session[‘Check_Code‘] = code   # 把验证码存入session
        self.write(mstream.getvalue())      # 写入图片

settings = {
    ‘template_path‘:‘views‘,
    ‘static_path‘:‘statics‘,
    ‘cookie_secret‘:‘suoning‘,
}

application = tornado.web.Application([
    (r‘/login‘,LoginHandler),
    (r‘/check_code‘,CheckcodeHandler),
], **settings)


if __name__ == ‘__main__‘:
    application.listen(8888)
    tornado.ioloop.IOLoop.instance().start()

验证码实例 python文件

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>Login by Nick</title>
</head>
<body>
    <form method="post" action="/login">

        <p><input name="user" type="text" placeholder="用户"/></p>
        <p><input name=‘pwd‘ type="text" placeholder="密码"/></p>
        <p>
            <input name="code" type="text" placeholder="验证码"/>
            <img src="/check_code" onclick=‘ChangeCode();‘ id=‘imgCode‘>
        </p>
        <input type="submit" value="Submit" /> <span style="color:red"></span>
    </form>


    <script>
        function ChangeCode() {
//            刷新图片
            var code = document.getElementById(‘imgCode‘);
            code.src += ‘?‘;
        }
    </script>
</body>
</html>

验证码实例 HTML文件

十一、非阻塞式异步请求

当一个处理请求的行为被执行之后，这个请求会自动地结束。因为 Tornado 当中使用了一种非阻塞式的 I/O 模型，所以你可以改变这种默认的处理行为——让一个请求一直保持连接状态，而不是马上返回，直到一个主处理行为返回。要实现这种处理方式，只需要使用 tornado.web.asynchronous 装饰器就可以了。

使用了这个装饰器之后，你必须调用 self.finish() 已完成 HTTTP 请求，否则用户的浏览器会一直处于等待服务器响应的状态：

class MainHandler(tornado.web.RequestHandler):
    @tornado.web.asynchronous
    def get(self):
        self.write("Hello, world")
        self.finish()

下面是一个使用 Tornado 内置的异步请求 HTTP 客户端去调用 FriendFeed 的 API 的例子：

class MainHandler(tornado.web.RequestHandler):
    @tornado.web.asynchronous
    def get(self):
        http = tornado.httpclient.AsyncHTTPClient()
        http.fetch("http://friendfeed-api.com/v2/feed/bret",
                   callback=self.on_response)

    def on_response(self, response):
        if response.error: raise tornado.web.HTTPError(500)
        json = tornado.escape.json_decode(response.body)
        self.write("Fetched " + str(len(json["entries"])) + " entries "
                   "from the FriendFeed API")
        self.finish()

例子中，当 get() 方法返回时，请求处理还没有完成。在 HTTP 客户端执行它的回调函数 on_response() 时，从浏览器过来的请求仍然是存在的，只有在显式调用了 self.finish() 之后，才会把响应返回到浏览器。

关于更多异步请求的高级例子，可以参阅 demo 中的 chat 这个例子。它是一个使用 long polling 方式的 AJAX 聊天室。如果你使用到了 long polling，你可能需要复写on_connection_close()，这样你可以在客户连接关闭以后做相关的清理动作。

十二、自定义Session

何为 Session？

是一种服务器端的机制，用于存储特定的用户会话所需的信息；必须依赖 cookice 。

Tornado 默认没有提供 Session 机制，我们可以自定义如下：

#!/usr/bin/env python
#-*- coding:utf-8 -*-
"""blog：http://www.cnblogs.com/suoning"""
__author__ = ‘Nick Suo‘

import tornado.web
import tornado.ioloop

import time
import hashlib

container = {}   # 用于存放 Session，可放在数据库，缓存等地

class Session:

    def __init__(self,handler):
        """
        :param handler: 在 initialize 方法函数里初始化，传入当前对象self
        :param handler: 客户端是否有指定 __ss__ flag
        """
        self.handler = handler
        self.random_str = None

    def __genarte_randmo_str(self):
        """
        以当前时间戳生成随机字符串
        :return: 返回随机字符串
        """
        obj = hashlib.md5()
        obj.update(bytes(str(time.time()), encoding=‘utf-8‘))
        random_str = obj.hexdigest()
        return random_str

    def __setitem__(self,key,value):
        """
        设置 session 方法函数
        :param key: 设置的 key
        :param value: 设置的 value
        """
        if not self.random_str:
            random_str = self.handler.get_secure_cookie("__ss__")
            if not random_str:
                random_str = self.__genarte_randmo_str()
                container[random_str] = {}
            else:
                if random_str not in container.keys():
                    random_str = self.__genarte_randmo_str()
                    container[random_str] = {}
            self.random_str = random_str

        container[self.random_str][key] = value
        self.handler.set_secure_cookie("__ss__",self.random_str)    # expires_days=None

    def __getitem__(self,key):
        """
        获取指定 session 方法函数
        :param key: 要获取的 key
        :return: 返回获取到的值
        """
        randmon_str = self.handler.get_secure_cookie("__ss__")
        randmon_str = str(randmon_str,encoding=‘utf-8‘)
        if not randmon_str:
            return None
        user_info_dic = container.get(randmon_str, None)
        if not user_info_dic:
            return None
        value = user_info_dic.get(key, None)
        return value


class MyHandler(tornado.web.RequestHandler):

    def initialize(self):
        self.session = Session(self)


class IndexHandler(MyHandler):

    def get(self, *args, **kwargs):
        ......
        result = self.session["name"]    # 获取 Session 方法函数
        self.session[‘name‘] = "Nick"    # 设置 Session 方法函数



settings = {
    ‘template_path‘:‘views‘,
    ‘static_path‘:‘statics‘,
    ‘cookie_secret‘:‘suoning..................‘,
}

application = tornado.web.Application([
    (r‘/index‘,IndexHandler),
], **settings)


if __name__ == ‘__main__‘:
    application.listen(8888)
    tornado.ioloop.IOLoop.instance().start()

以上是关于Python----Tornado web框架的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章

Python Tornado搭建高并发Restful API接口服务

面面观 | 使用python tornado web进行开发

Python Tornado框架（ioloop对象分析）

Python Tornado篇

python3 tornado 自启动服务

Python Tornado框架（TCP层）