如何理解 Tornado ？
程序员文章站
2022-04-18 14:07:23
...
tornado 到底是个什么东西呢?
补充：以下是看官方说明和 Google 了一番后的理解：
就是说它作为 web 框架比 Django 简单，又支援异步 IO，且更不需要前端的 webserver ?
我已经混乱了， Tornado是 Nginx、Django、Node.js 的结合体？又或是 Nginx * 20% + Django * 40% + Node.js * 40% ？
> 就是说它作为 web 框架比 Django 简单，又支援异步 IO，且更不需要前端的 webserver ?
> 我已经混乱了， Tornado是 Nginx、Django、Node.js 的结合体？又或是 Nginx * 20% + Django * 40% + Node.js * 40% ？
你需要搞清楚几个概念：
1，web server是监听端口，负责HTTP链接管理、数据收发、HTTP协议实现等底层上的处理。
2，Web框架定义的是单个HTTP请求处理的流程。
3，nginx是反向代理服务器，是一个特殊的web server应用，和web server并不是同级的概念。
Tornado既是web server又是web框架，这两者并不矛盾。
举例来说，你写了一个tornado应用之后，直接把tornado端口跑在8000，这个时候，通过localhost:8000/foo就能访问到你的网页。这里分两步，tornado完成了底部IO事件的监听和数据接受等工作，这是tornado完成了其作为web server的使命。然后你通过按照tornado框架定义的流程，在对应的地方写了个get函数，实现了这个页面的具体内容，这是tornado作为web 框架体现了作用。
那么nginx有什么用？
他是个反向代理，反向代理顾名思义，其作用就是将接收到的HTTP请求按照一定的规则转发给后端其他服务器处理。
比如在你的一台机器上跑了三个tornado应用：foo1，foo2，foo3，端口分别为8000，8001，8003，你希望用户可以直接通过80端口来访问这些应用。这个时候你就可以用nginx来达到这个目的了。让nginx跑在80端口，当他接收到请求时，如果是/foo1，就转发给8000端口处理；如果是/foo2，就转发给8001端口处理，foo3类似。
所以，tornado和nginx并没有什么联系。实际上，很多框架都实现了一些简易web server，用于调试。tornado的web server是异步的，以可以处理大量的非活跃长连接著称。所以其web server是他的一个特性feature，在介绍的时候就会提及自己是一个很酷的webserver了。
回到主题，题主你在你机器上装装nginx、用tornado写个hello world就都清楚了。
祝折腾快乐 Tornado既是一个web server，也是web framework。而它作为web server 采用的是asynchronous IO的网络模型，这是一种很高效的模型。
web framework的定义（http://wiki.python.org/moin/WebFrameworks）
没有使用过Node.js，但官网说：
不过相同的是 Node.js 和 Tornado都采用的的单进程单线程异步IO的网络模型。它们都可以写异步非阻塞的程序，不过我觉得因为javascript的语言特性，Node.js对异步回调非阻塞的风格坚持比Tornado更彻底一点。不过通常多进程时，一个进程的短时间阻塞也是可以接受的。
使用Nginx是因为一些单进程服务无法利用多核CPU，同时也会有单机的限制，所以通常会在多个服务器启动多个进程实例，使用Nginx在前端作为反向代理服务器来分发web请求，同时负载均衡。Nginx是C写的，有更好的并发性，可配置性，对静态文件也有更好的支持。当然这是Nginx的常用情景，其实也可以直接使用Nginx来构建web应用，可以参考OpenResty项目（ http://openresty.org/ ）。
其实网络模型、web server、web framework是三个不同层次，它们之间并不冲突，是选择的关系。理解前，不妨先理清概念：） 建议楼主阅读一下这篇论文 C10K problem，虽然有点老了http://www.kegel.com/c10k.html
其实，你也可以说nginx是一个framework，不过是针对C的。
裸WebServer表示他支持HTTP协议,既然支持HTTP协议，你前面放啥反向都无所谓，nginx apache squid varnish。或者也可以用wsgi模块，只是采用了特殊的通讯协议。
为什么要在tornado前面放nginx，原因在于，Python虽然有多线程，但是Python的解释器有GIL http://en.wikipedia.org/wiki/Global_Interpreter_Lock 这点非常影响了Python和Tornado利用多核的能力，所以只能通过多进程来利用多核。既然多进程，一般就需要在前端放置nginx haproxy做为负载均衡的反向代理，或是使用这些应用服务器的wsgi模块来管理进程的生命周期等等。另外对于静态文件的服务，也是nginx之类的更具有优势。（他们直接把请求转发到tornado的进程中，你根本不用管请求怎么来的，专心写你的程序。）
其他很多脚本语言的框架都有类似问题，比如ruby，而Nodejs更加是连线程都没有了。
Nodejs的核心在于，他使用了JavaScript天生擅长的事件/回调机制来实现异步。
Python对于匿名函数和闭包支持不够好，所以Tornado通过了类来和回调方法来实现异步，这里没有事件的概念。（没深入研究过Tornado，大致是这么了解的）
另外Tornado封装了很多常用的诸如静态文件处理、Router、模板等等，而Nodejs基本上是一个纯粹的协议框架，这些功能都需要自己去写。Nodejs+Express差不多就可以等于Tornado的功能了。
而如果是要做一个中间件或中间层，做一些高级点的协议处理，可能nodejs更加能胜任。
在tornado里面去调用用php或者nodejs所开发的服务，这是没问题的，主要要看架构上如何设计。 tornado是一个异步的http框架，fb最早是拿tornado做feed流上提醒用的，tornado内置了一个asynchttpclient，这个特别适合基于rest web service做网站，使用@gen.coroutine 和yield基本上就可以把异步代码变成同步代码了。tornado代码量不大，特别适合有兴趣的人，自己研究用。
不过tornado问题也不小，做网站的话，最主要的是，tornado是单线程的（虽然可以通过fork来搞多进程），而web后端多用rdbms,特别是mysql主要的driver都是同步阻塞的,也就是说访问数据库会阻塞tornado,所以对做网页的限制比较大。 都是长篇啊。。其实把 epoll 了解了解，然后 tornado 里 ioloop 那里看明白就好了 首先我觉得web server和web框架这两个功能本身并不冲突，因为http server的功能就是连接接入，业务逻辑处理，返回页面。因此tornado, node.js, django, nginx都可以实现这样的功能，只是使用场景的不同，导致他们或归为web server或归为web框架。
首先说说nginx，主要应用场景是反向代理，负责前端连接接入，继而向后请求后端服务。而nginx本身提供一些负载均衡的功能可以加强web服务的负载能力。但同时nginx也可以作为web框架，只是其c语言开发成本较大，所以用的人比较少而已。不过@agentzh 开发的openresty可以用Lua去写nginx的扩展，这也增强了nginx作为web框架处理业务逻辑的能力。
再说说node.js，node的定位并不完全是web server和web框架，它更多的是实现了一套javascript在服务器上的运行时，但由于其本身异步网络的特点，所以作为一个网络服务框架非常合适，可以看到node实现的httpserver实际上非常简单，这也诞生了express这种目标就是web框架的中间件。
django我只有个大概的了解，感觉它的定位是一个web服务的全套解决方案（如rails)，提供了orm，抽象后台管理等web服务常用的功能，因此它的目标定位是web框架，但由于是同步的（很多年没关注了，现在改没改不知道），所以比较影响接入能力，所以前面一般要挂个异步反向代理。
而tornado的定位也更像是轻量级web框架，提供异步能力，但对于业务逻辑处理的支持比django要简单，因此和node一样比较适合做服务中间件。
从业务逻辑处理的角度来说，虽然异步处理能力已经有了比较大的提升，但node和tornado都是单进程的，因此一般要启多个实例，前端再用nginx做接入和负载均衡。
所以从架构选型的角度，nginx做前端接入，后面服务逻辑的选择就看需求了，如果只是最基本的web服务，如cms之类的，django比较方便，可以省下很多开发量。而node和tornado做复杂web系统的中间件比较合适…… 大家的回答都有点片面，更多的关注web框架成，其实tornado远远不止这些，且听我慢慢到来
1.高性能的网络库，这可以和gevent,twisted,libevent等做对。提供了异步io支持，超时事件处理，在此基础上提供了tcpserver,httpclient，尤其是curlhttpclient在现有http客户端中肯定排第一。可以用来做爬虫，游戏服务器，据我所知业界已有使用tornado作为游戏服务器
2.web框架，这可以和django,flask对。提供了路由，模板等web框架必备组件。与其他区别是tornado是异步的，天然适合长轮训，这也是friendfeed发明tornado的原因，
当前flask也可以支持，但必须借住gevent等
3.较为完备的http服务器，这点可以和nginx,apache对比，但只支持http1.0,所以使用nginx做前段不仅是为了更好利用多核，也是让其支持http1.1
4.完备的wsgi服务器，这可以和gunicore,gevent wsgi server做对比，也就是说可以让flask运行在tornado之上，让tornado加速flask
5.提供了完备的websocket支持，这让html5的游戏等提供了便利。像知乎长轮训就是使用了websocket,但websocket手机支持的不是很好，前段时间不得不使用定时ajax发送大量请求，期待手机浏览器赶快奋起直追
tornado，你值得拥有 tornado自带了一个web服务器，性能不错，但由于实现简化了很多功能，建议跑在nginx后面
tornado本身又是一个web框架，但是没有预先实现很多功能，只保留比较必要的组件，这个和Django就有点相反的思路。
虽然思路相反，但Django其实也是围绕着一个设计精良的core来实现的，如果单独把这个core抽取出来其实和Tornado的规模和功能都差不多。它的功能丰富（甚至是复杂）只不过是一种“一站式框架”的理念的体现而已。
简单来说，就是它们一个是简约框架，一个是把可能需要的组件都默认配给你的框架。喜欢用哪个看个人爱好。前者的麻烦是遇到某些问题要自己重新实现，后者的麻烦是如果它预置给你的不能满足要求也要自己重新实现，归根到底就是找到一个平衡点，尽量方便开发就可以了。
异步方面个人不推荐node.js，js用在服务端还是很少的，很多组件都不齐全，要成熟还得比较久，用Python可以有很多现有的组件使用。
最后，如果关心性能，请尝试pypy，在Linux下网络IO方面毫不逊色node.js，不过大部分情况下性能问题都不在Python写的东西中，而在数据库。 1. 轻框架，从web.py开始，flask，bottle这些都是轻框架，tornado则是轻框架的代表
2. 高性能异步框架，直接基于ioloop写东西，你就觉得tornado不仅仅是web框架了
3. 队列服务器，我们实现一个两级tornado服务器模型，前面的负责web分配和并发，后面负责单线程高cpu计算，轻松解决了单线程高运算量的block问题
WSGI功能可以忽略不计了
理解了tornado的特性之后，我们发现唯一需要和tornado配合的就是nginx，既可以做负载均衡，又可以挡住静态文件请求。除此以外你还需要个mysql，试试torndb。
使用tornado可以大大的减少web系统中使用的组件数量，用最少的代码量和极其精简的架构实现你的系统。 Tornado 是一个web服务器。django是一个快速web程序编写框架。node.js是一种编程环境。你直接用Tornado 写网站也可以，但是它只有最基本的功能，你写个网站工作量不小，而DJANGO则可以帮助你快速的编写网站程序，而后部署在Tornado 或者其他web服务器上。node.js则是类似PYTHON的一种编程环境，它可以实现很多东西。我认为你要做个网站，真正现实的就是PHP、rails、django，真正重要的快速实现你的想法，性能之类的东西开始并不重要。
- 如果它是个webserver ，那么后端如何搭配Django使用 ，又能否搭配Node.js 或 PHP？
- 如果作为web框架，nginx对于她来说意义在哪里？ 在实际使用中是否会影响Tornado本身的异步IO设计？
- Tornado与node.js 的实现的目的 ，和设计方式上的不同之处在哪里 ( 不谈语言 )?
补充：以下是看官方说明和 Google 了一番后的理解：
- 它可以作为一个裸 webserver 来使用 ，就是说它的后端可以运行 Django、web.py。
- 它是一个简单 Python 框架，url 基于正则，有自己的模板实现，但是没有 orm。这部分看起来类似于 web.py。
- 非阻塞异步 IO，类似于 node.js。
- 它的前端可以放 Nginx ，感觉类似于 Nginx、Apache 之于 Tomcat。
就是说它作为 web 框架比 Django 简单，又支援异步 IO，且更不需要前端的 webserver ?
我已经混乱了， Tornado是 Nginx、Django、Node.js 的结合体？又或是 Nginx * 20% + Django * 40% + Node.js * 40% ？
回复内容：
我来回答一下答主补充的问题：> 就是说它作为 web 框架比 Django 简单，又支援异步 IO，且更不需要前端的 webserver ?
> 我已经混乱了， Tornado是 Nginx、Django、Node.js 的结合体？又或是 Nginx * 20% + Django * 40% + Node.js * 40% ？
你需要搞清楚几个概念：
1，web server是监听端口，负责HTTP链接管理、数据收发、HTTP协议实现等底层上的处理。
2，Web框架定义的是单个HTTP请求处理的流程。
3，nginx是反向代理服务器，是一个特殊的web server应用，和web server并不是同级的概念。
Tornado既是web server又是web框架，这两者并不矛盾。
举例来说，你写了一个tornado应用之后，直接把tornado端口跑在8000，这个时候，通过localhost:8000/foo就能访问到你的网页。这里分两步，tornado完成了底部IO事件的监听和数据接受等工作，这是tornado完成了其作为web server的使命。然后你通过按照tornado框架定义的流程，在对应的地方写了个get函数，实现了这个页面的具体内容，这是tornado作为web 框架体现了作用。
那么nginx有什么用？
他是个反向代理，反向代理顾名思义，其作用就是将接收到的HTTP请求按照一定的规则转发给后端其他服务器处理。
比如在你的一台机器上跑了三个tornado应用：foo1，foo2，foo3，端口分别为8000，8001，8003，你希望用户可以直接通过80端口来访问这些应用。这个时候你就可以用nginx来达到这个目的了。让nginx跑在80端口，当他接收到请求时，如果是/foo1，就转发给8000端口处理；如果是/foo2，就转发给8001端口处理，foo3类似。
所以，tornado和nginx并没有什么联系。实际上，很多框架都实现了一些简易web server，用于调试。tornado的web server是异步的，以可以处理大量的非活跃长连接著称。所以其web server是他的一个特性feature，在介绍的时候就会提及自己是一个很酷的webserver了。
回到主题，题主你在你机器上装装nginx、用tornado写个hello world就都清楚了。
祝折腾快乐 Tornado既是一个web server，也是web framework。而它作为web server 采用的是asynchronous IO的网络模型，这是一种很高效的模型。
web framework的定义（http://wiki.python.org/moin/WebFrameworks）
A Web framework is a collection of packages or modules which allow developers to write Web applications or services without having to handle such low-level details as protocols, sockets or process/thread management.Tornado作为web server，提供了web framework的api，可以来直接构建自己的web程序。同时，Tornado支持WSGI （ http://www.python.org/dev/peps/pep-0333/ ），也就是说它可以有能力其它的一些python的框架一起使用，比如django, bottle, flask等。不妨看下bottle在不同server下的性能评测，其中就有tornado（ http://bottlepy.org/page/2009-12-19_Comparing_HelloWorld_Performance ）。额外说的是，WSGI的框架是不支持异步的，所以如果有异步调用的逻辑的web程序，Tornado也是选择之一。
没有使用过Node.js，但官网说：
Node.js is a platform built on Chrome's JavaScript runtime for easily building fast, scalable network applications.可以把Node.js理解成基于V8的javascript运行环境或工具包，它属于偏底层的抽象，扩展了javascript写服务端程序的能力。所以基于它也会有不同的web framework。从这个角度来看，Node.js和Tornado其实不在一个层次上。
不过相同的是 Node.js 和 Tornado都采用的的单进程单线程异步IO的网络模型。它们都可以写异步非阻塞的程序，不过我觉得因为javascript的语言特性，Node.js对异步回调非阻塞的风格坚持比Tornado更彻底一点。不过通常多进程时，一个进程的短时间阻塞也是可以接受的。
使用Nginx是因为一些单进程服务无法利用多核CPU，同时也会有单机的限制，所以通常会在多个服务器启动多个进程实例，使用Nginx在前端作为反向代理服务器来分发web请求，同时负载均衡。Nginx是C写的，有更好的并发性，可配置性，对静态文件也有更好的支持。当然这是Nginx的常用情景，其实也可以直接使用Nginx来构建web应用，可以参考OpenResty项目（ http://openresty.org/ ）。
其实网络模型、web server、web framework是三个不同层次，它们之间并不冲突，是选择的关系。理解前，不妨先理清概念：） 建议楼主阅读一下这篇论文 C10K problem，虽然有点老了http://www.kegel.com/c10k.html
其实，你也可以说nginx是一个framework，不过是针对C的。
裸WebServer表示他支持HTTP协议,既然支持HTTP协议，你前面放啥反向都无所谓，nginx apache squid varnish。或者也可以用wsgi模块，只是采用了特殊的通讯协议。
为什么要在tornado前面放nginx，原因在于，Python虽然有多线程，但是Python的解释器有GIL http://en.wikipedia.org/wiki/Global_Interpreter_Lock 这点非常影响了Python和Tornado利用多核的能力，所以只能通过多进程来利用多核。既然多进程，一般就需要在前端放置nginx haproxy做为负载均衡的反向代理，或是使用这些应用服务器的wsgi模块来管理进程的生命周期等等。另外对于静态文件的服务，也是nginx之类的更具有优势。（他们直接把请求转发到tornado的进程中，你根本不用管请求怎么来的，专心写你的程序。）
其他很多脚本语言的框架都有类似问题，比如ruby，而Nodejs更加是连线程都没有了。
Nodejs的核心在于，他使用了JavaScript天生擅长的事件/回调机制来实现异步。
Python对于匿名函数和闭包支持不够好，所以Tornado通过了类来和回调方法来实现异步，这里没有事件的概念。（没深入研究过Tornado，大致是这么了解的）
另外Tornado封装了很多常用的诸如静态文件处理、Router、模板等等，而Nodejs基本上是一个纯粹的协议框架，这些功能都需要自己去写。Nodejs+Express差不多就可以等于Tornado的功能了。
而如果是要做一个中间件或中间层，做一些高级点的协议处理，可能nodejs更加能胜任。
在tornado里面去调用用php或者nodejs所开发的服务，这是没问题的，主要要看架构上如何设计。 tornado是一个异步的http框架，fb最早是拿tornado做feed流上提醒用的，tornado内置了一个asynchttpclient，这个特别适合基于rest web service做网站，使用@gen.coroutine 和yield基本上就可以把异步代码变成同步代码了。tornado代码量不大，特别适合有兴趣的人，自己研究用。
不过tornado问题也不小，做网站的话，最主要的是，tornado是单线程的（虽然可以通过fork来搞多进程），而web后端多用rdbms,特别是mysql主要的driver都是同步阻塞的,也就是说访问数据库会阻塞tornado,所以对做网页的限制比较大。 都是长篇啊。。其实把 epoll 了解了解，然后 tornado 里 ioloop 那里看明白就好了 首先我觉得web server和web框架这两个功能本身并不冲突，因为http server的功能就是连接接入，业务逻辑处理，返回页面。因此tornado, node.js, django, nginx都可以实现这样的功能，只是使用场景的不同，导致他们或归为web server或归为web框架。
首先说说nginx，主要应用场景是反向代理，负责前端连接接入，继而向后请求后端服务。而nginx本身提供一些负载均衡的功能可以加强web服务的负载能力。但同时nginx也可以作为web框架，只是其c语言开发成本较大，所以用的人比较少而已。不过@agentzh 开发的openresty可以用Lua去写nginx的扩展，这也增强了nginx作为web框架处理业务逻辑的能力。
再说说node.js，node的定位并不完全是web server和web框架，它更多的是实现了一套javascript在服务器上的运行时，但由于其本身异步网络的特点，所以作为一个网络服务框架非常合适，可以看到node实现的httpserver实际上非常简单，这也诞生了express这种目标就是web框架的中间件。
django我只有个大概的了解，感觉它的定位是一个web服务的全套解决方案（如rails)，提供了orm，抽象后台管理等web服务常用的功能，因此它的目标定位是web框架，但由于是同步的（很多年没关注了，现在改没改不知道），所以比较影响接入能力，所以前面一般要挂个异步反向代理。
而tornado的定位也更像是轻量级web框架，提供异步能力，但对于业务逻辑处理的支持比django要简单，因此和node一样比较适合做服务中间件。
从业务逻辑处理的角度来说，虽然异步处理能力已经有了比较大的提升，但node和tornado都是单进程的，因此一般要启多个实例，前端再用nginx做接入和负载均衡。
所以从架构选型的角度，nginx做前端接入，后面服务逻辑的选择就看需求了，如果只是最基本的web服务，如cms之类的，django比较方便，可以省下很多开发量。而node和tornado做复杂web系统的中间件比较合适…… 大家的回答都有点片面，更多的关注web框架成，其实tornado远远不止这些，且听我慢慢到来
1.高性能的网络库，这可以和gevent,twisted,libevent等做对。提供了异步io支持，超时事件处理，在此基础上提供了tcpserver,httpclient，尤其是curlhttpclient在现有http客户端中肯定排第一。可以用来做爬虫，游戏服务器，据我所知业界已有使用tornado作为游戏服务器
2.web框架，这可以和django,flask对。提供了路由，模板等web框架必备组件。与其他区别是tornado是异步的，天然适合长轮训，这也是friendfeed发明tornado的原因，
当前flask也可以支持，但必须借住gevent等
3.较为完备的http服务器，这点可以和nginx,apache对比，但只支持http1.0,所以使用nginx做前段不仅是为了更好利用多核，也是让其支持http1.1
4.完备的wsgi服务器，这可以和gunicore,gevent wsgi server做对比，也就是说可以让flask运行在tornado之上，让tornado加速flask
5.提供了完备的websocket支持，这让html5的游戏等提供了便利。像知乎长轮训就是使用了websocket,但websocket手机支持的不是很好，前段时间不得不使用定时ajax发送大量请求，期待手机浏览器赶快奋起直追
tornado，你值得拥有 tornado自带了一个web服务器，性能不错，但由于实现简化了很多功能，建议跑在nginx后面
tornado本身又是一个web框架，但是没有预先实现很多功能，只保留比较必要的组件，这个和Django就有点相反的思路。
虽然思路相反，但Django其实也是围绕着一个设计精良的core来实现的，如果单独把这个core抽取出来其实和Tornado的规模和功能都差不多。它的功能丰富（甚至是复杂）只不过是一种“一站式框架”的理念的体现而已。
简单来说，就是它们一个是简约框架，一个是把可能需要的组件都默认配给你的框架。喜欢用哪个看个人爱好。前者的麻烦是遇到某些问题要自己重新实现，后者的麻烦是如果它预置给你的不能满足要求也要自己重新实现，归根到底就是找到一个平衡点，尽量方便开发就可以了。
异步方面个人不推荐node.js，js用在服务端还是很少的，很多组件都不齐全，要成熟还得比较久，用Python可以有很多现有的组件使用。
最后，如果关心性能，请尝试pypy，在Linux下网络IO方面毫不逊色node.js，不过大部分情况下性能问题都不在Python写的东西中，而在数据库。 1. 轻框架，从web.py开始，flask，bottle这些都是轻框架，tornado则是轻框架的代表
2. 高性能异步框架，直接基于ioloop写东西，你就觉得tornado不仅仅是web框架了
3. 队列服务器，我们实现一个两级tornado服务器模型，前面的负责web分配和并发，后面负责单线程高cpu计算，轻松解决了单线程高运算量的block问题
WSGI功能可以忽略不计了
理解了tornado的特性之后，我们发现唯一需要和tornado配合的就是nginx，既可以做负载均衡，又可以挡住静态文件请求。除此以外你还需要个mysql，试试torndb。
使用tornado可以大大的减少web系统中使用的组件数量，用最少的代码量和极其精简的架构实现你的系统。 Tornado 是一个web服务器。django是一个快速web程序编写框架。node.js是一种编程环境。你直接用Tornado 写网站也可以，但是它只有最基本的功能，你写个网站工作量不小，而DJANGO则可以帮助你快速的编写网站程序，而后部署在Tornado 或者其他web服务器上。node.js则是类似PYTHON的一种编程环境，它可以实现很多东西。我认为你要做个网站，真正现实的就是PHP、rails、django，真正重要的快速实现你的想法，性能之类的东西开始并不重要。