第二篇:白话tornado源码之待请求阶段
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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了第二篇:白话tornado源码之待请求阶段相关的知识,希望对你有一定的参考价值。
上篇《白话tornado源码之一个脚本引发的血案》用上帝视角多整个框架做了一个概述,同时也看清了web框架的的本质,下面我们从tornado程序的起始来分析其源码。
概述
上图是tornado程序启动以及接收到客户端请求后的整个过程,对于整个过程可以分为两大部分:
- 启动程序阶段,又称为待请求阶段(上图1、2所有系列和3.0)
- 接收并处理客户端请求阶段(上图3系列)
简而言之:
1、在启 动程序阶段,第一步,获取配置文件然后生成url映射(即:一个url对应一个XXRequestHandler,从而让 XXRequestHandler来处理指定url发送的请求);第二步,创建服务器socket对象并添加到epoll中;第三步,创建无线循环去监听 epoll。
2、在接 收并处理请求阶段,第一步,接收客户端socket发送的请求(socket.accept);第二步,从请求中获取请求头信息,再然后根据请求头中的请 求url去匹配某个XXRequestHandler;第三步,匹配成功的XXRequestHandler处理请求;第四步,将处理后的请求发送给客户 端;第五步,关闭客户端socket。
本篇的内容主要剖析【启动程序阶段】,下面我们就来一步一步的剖析整个过程,在此阶段主要是有下面重点标注的三个方法来实现。
import tornado.ioloop
import tornado.web
class MainHandler(tornado.web.RequestHandler):
def get(self):
self.write("Hello, world")
application = tornado.web.Application([
(r"/index", MainHandler),
])
if __name__ == "__main__":
application.listen(8888)
tornado.ioloop.IOLoop.instance().start()
一、application = tornado.web.Application([(xxx,xxx)])
执行Application类的构造函数,并传入一个列表类型的参数,这个列表里保存的是url规则和对应的处理类,即:当客户端的请求url可以配置这个规则时,那么该请求就交由对应的Handler去执行。
注意:Handler泛指继承自RequestHandler的所有类
Handlers泛指继承自RequestHandler的所有类的集合
上述代码主要完成了以下功能:加载配置信息和生成url映射,并且把所有的信息封装在一个application对象中。
加载的配置信息包括:
- 编码和返回方式信息
- 静态文件路径
- ui_modules(模版语言中使用,暂时忽略)
- ui_methods(模版语言中使用,暂时忽略)
- 是否debug模式运行
以上的所有配 置信息,都可以在settings中配置,然后在创建Application对象时候,传入参数即可。如:application = tornado.web.Application([(r"/index", MainHandler),],**settings)
生成url映射:
- 将url和对应的Handler添加到对应的主机前缀中,如:safe.index.com、www.auto.com
封装数据:
将配置信息和url映射关系封装到Application对象中,信息分别保存在Application对象的以下字段中:
- self.transforms,保存着编码和返回方式信息
- self.settings,保存着配置信息
- self.ui_modules,保存着ui_modules信息
- self.ui_methods,保存这ui_methods信息
- self.handlers,保存着所有的主机名对应的Handlers,每个handlers则是url正则对应的Handler
二、application.listen(xxx)
第一步操作将配置和url映射等信息封装到了application对象中, 而这第二步执行application对象的listen方法,该方法内部又把之前包含各种信息的application对象封装到了一个 HttpServer对象中,然后继续调用HttpServer对象的liseten方法。
class Application(object):
#创建服务端socket,并绑定IP和端口并添加相应设置,注:未开始通过while监听accept,等待客户端连接
def listen(self, port, address="", **kwargs):
from tornado.httpserver import HTTPServer
server = HTTPServer(self, **kwargs)
server.listen(port, address)
详细代码:
备注:stack_context.wrap其实就是对函数进行一下封装,即:函数在不同情况下上下文信息可能不同。
上述代码本质上就干了以下这么四件事:
- 把包含了各种配置信息的application对象封装到了HttpServer对象的request_callback字段中
- 创建了服务端socket对象
- 单例模式创建IOLoop对象,然后将socket对象句柄作为key,被封装了的函数_handle_events作为value,添加到IOLoop对象的_handlers字段中
- 向epoll中注册监听服务端socket对象的读可用事件
目前,我们只是看到上述代码大致干了这四件事,而其目的有什么?他们之间的联系又是什么呢?
答:现在不妨先来做一个猜想,待之后再在源码中确认验证是否正确!猜想:通过 epoll监听服务端socket事件,一旦请求到达时,则执行3中被封装了的_handle_events函数,该函数又利用application中 封装了的各种配置信息对客户端url来指定判定,然后指定对应的Handler处理该请求。
注意:使用epoll创建服务端socket
上述,其实就是利用epoll对象的poll(timeout)方法去轮询已经注册在epoll中的socket句柄,当有读可用的信息时候,则返回包含当前句柄和Event Code的序列,然后在通过句柄对客户端的请求进行处理
三、tornado.ioloop.IOLoop.instance().start()
上一步中创建了socket对象并使得socket对象和epoll建立了关系,该步骤则就来执行epoll的epoll方法去轮询已经注册在epoll对象中的socket句柄,当有读可用信息时,则触发一些操作什么的....
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class IOLoop( object ): def add_handler( self , fd, handler, events): #HttpServer的Start方法中会调用该方法 self ._handlers[fd] = stack_context.wrap(handler) self ._impl.register(fd, events | self .ERROR) def start( self ): while True : poll_timeout = 0.2 try : #epoll中轮询 event_pairs = self ._impl.poll(poll_timeout) except Exception, e: #省略其他 #如果有读可用信息,则把该socket对象句柄和Event Code序列添加到self._events中 self ._events.update(event_pairs) #遍历self._events,处理每个请求 while self ._events: fd, events = self ._events.popitem() try : #以socket为句柄为key,取出self._handlers中的stack_context.wrap(handler),并执行 #stack_context.wrap(handler)包装了HTTPServer类的_handle_events函数的一个函数 #是在上一步中执行add_handler方法时候,添加到self._handlers中的数据。 self ._handlers[fd](fd, events) except : #省略其他 |
对于上述代码,执行start方法后,程序就进入“死循环”,也就是会一直不停的轮询的去检查是否有请求到来,如果有请求到达,则执行封装了HttpServer类的_handle_events方法和相关上下文的stack_context.wrap(handler)(其实就是执行HttpServer类的_handle_events方法),详细见下篇博文,简要代码如下:
class HTTPServer(object):
def _handle_events(self, fd, events):
while True:
try:
connection, address = self._socket.accept()
except socket.error, e:
if e.args[0] in (errno.EWOULDBLOCK, errno.EAGAIN):
return
raise
if self.ssl_options is not None:
assert ssl, "Python 2.6+ and OpenSSL required for SSL"
try:
connection = ssl.wrap_socket(connection,
server_side=True,
do_handshake_on_connect=False,
**self.ssl_options)
except ssl.SSLError, err:
if err.args[0] == ssl.SSL_ERROR_EOF:
return connection.close()
else:
raise
except socket.error, err:
if err.args[0] == errno.ECONNABORTED:
return connection.close()
else:
raise
try:
if self.ssl_options is not None:
stream = iostream.SSLIOStream(connection, io_loop=self.io_loop)
else:
stream = iostream.IOStream(connection, io_loop=self.io_loop)
HTTPConnection(stream, address, self.request_callback,
self.no_keep_alive, self.xheaders)
except:
logging.error("Error in connection callback", exc_info=True)
结束
本篇博文介绍了“待请求阶段”的所作所为,简要来说其实就是三件事:其一、把 setting中的各种配置以及url和Handler之间的映射关系封装到来application对象中(application对象又被封装到了 HttpServer对象的request_callback字段中);其二、结合epoll创建服务端socket;其三、当请求到达时交由 HttpServer类的_handle_events方法处理请求,即:处理请求的入口。对于处理请求的详细,请参见下篇博客(客官莫急,加班编写 中...)
以上是关于第二篇:白话tornado源码之待请求阶段的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章