python 中常用的几个 web 框架有 django, tornado, flask 等，今天来总结一下 django 和 tornado 的不同。工作中 django 和 tornado 都用过，使用 django 相对更多一些。个人感觉 django 虽然好用，有搭建项目快、自带 ORM、自动生成路由、自带管理后台等优势；但若实际工作中选择，我还是会偏向于使用 tornado 框架，因为 torndo 使用更加灵活，并且支持 websocket,tcp 等通信协议, 最重要的是 tornado 是异步非阻塞的 web 框架；而在 django 中要实现 websocket、异步非阻塞等功能则需要引入 dwebsocket、celery 等第三方模块。
本文使用的环境是 python3.6, django2.0, tornado5.1。
下面主要从以下几个方面介绍一下这两个框架的不同：1. 创建项目的方式 2. 数据库连接 3. 异步非阻塞请求 4.websocket 的使用
1. 项目创建方式 1）djangodjango 主要是通过下面两个命令创建项目:
django-admin startproject Test # 创建项目，名称为 Test
django-admin startpapp Test01 # 创建 app，名称为 Test01
执行完成后，会生成如下的目录结构:
D:.
│ manage.py
│ test.txt
│
├─.idea
│ │ misc.xml
│ │ modules.xml
│ │ Test.iml
│ │ workspace.xml
│ │
│ └─inspectionProfiles
│ profiles_settings.xml
│
├─Test
│ settings.py
│ urls.py
│ wsgi.py
│ __init__.py
│
└─Test01
│ admin.py
│ apps.py
│ models.py
│ tests.py
│ views.py
│ __init__.py
│
└─migrations
__init__.py
主要是 manage.py,Test,Test01 这几个文件和文件夹，manage.py 是管理项目的文件，通过它运行 django 的一些内置命令，如模型迁移、启动项目等；Test/settings.py 是配置文件，项目配置存放在这里 Test/urls.py 是路由文件，负责分发 http 请求 Test01/models.py 是模型文件，Test01 下创建的模型就放在这里，模型负责将表结构映射到数据库中 Test01/views.py 是视图文件，django 中的视图在这里定义 Test01/migrations 目录中存放迁移后生成的迁移文件。django 项目的基本结构就是这样。
2）tornadotornado 项目的创建比较灵活，没有什么项目名称和 app 的概念，全靠自己组织项目，就是创建一个个 python 文件和 python package。可以像下面一样来组织 tornado 项目：
├── App
│ ├── __init__.py
│ ├── Shop
│ │ ├── __init__.py
│ │ └── views.py
│ └── User
│ ├── __init__.py
│ └── views.py
├── application.py
├── Config
│ ├── config_base.py
│ ├── config_db.conf
│ ├── config_db_get.py
│ ├── config_engine.py
│ ├── __init__.py
├── Models
│ ├── __init__.py
│ ├── Shop
│ │ └── __init__.py
│ └── User
│ ├── BaseClass.py
│ ├── __init__.py
│ └── UserModel.py
├── server.py
├── static
│ └── __init__.py
├── templates
│ └── __init__.py
├── test.py
└── Urls
├── __init__.py
├── Shop.py
└── User.py
这里有几个主要文件 App, Config, Models, Urls, static, templates, application.py, server.py。项目的 app 可以集中放在 App 目录中，与数据库对应的模型文件可以放在 Models 中，http 路由可以放在 Urls 中，项目配置信息可以放在 Config 目录中，静态文件和模板分别放在 static 和 templates 中。application.py 文件可以加载路由信息和项目配置信息，server.py 文件负责启动项目。项目的基本配置信息可以放在 Config/config_base.py 中，如下：
# coding=utf-8
import os
BASE_DIR = os.path.dirname(__file__)
# 参数
options = {
“port”: 8001,
}
# 基本配置信息
settings = {
“debug”: True,
“static_path”: os.path.join(BASE_DIR, “static”),
“template_path”: os.path.join(BASE_DIR, “templates”)
}
路由信息可以放在 Urls/User.py 中，如下：
# coding=utf-8
from App.UserInfo import views
user_urls = [
(r’/user/’, views.IndexHandler),
]
application.py 中加载路由信息和配置信息：
# coding=utf-8
from tornado import ioloop, httpserver
from application import Application
from Config import config_base
if __name__ == ‘__main__’:
app = Application()
http_server = httpserver.HTTPServer(app)
http_server.listen(config_base.options.get(“port”))
ioloop.IOLoop.current().start()
2. 数据库连接 1）djangodjango 中使用数据库时，首先要在 settings.py 中配置数据库信息：
DATABASES = {
‘default’: {
‘ENGINE’: ‘django.db.backends.mysql’, # 数据库引擎
‘NAME’: ‘django_test’, # 你要存储数据的库名，事先要创建之
‘USER’: ‘root’, # 数据库用户名
‘PASSWORD’: ‘test’, # 密码
‘HOST’: ‘localhost’, # 主机
‘PORT’: ‘3306’, # 数据库使用的端口
}
}
然后在每个 app 下编写完 models.py 后，执行以下两个命令后，就可以使用数据库了：
python manage.py makemigrations
python manage.py migrate
可以调用模型管理器对象 objects 的相应方法，执行增删改查等操作。
2）tornado 这里说一下在 tornado 中使用 sqlalchemy 连接数据库，需要安装 sqlalchemy 和 pymysql。2.2.1）首先在 Config/config_db.conf 中配置数据库信息：
[db_user]
name = db_tornado03
port = 3306
user = root
host = 127.0.0.1
pass = test
pool_size = 3
2.2.2）然后在 Config/config_engine.py 中配置 engine:
# coding=utf-8
from sqlalchemy import create_engine
from Config.config_db_get import ConfigDBUser
# 数据库配置信息 可以配置多个 engine, 每个数据库对应一个 engine
db_user = ConfigDBUser(“db_user”)
engine_user = create_engine(
“mysql+pymysql://%s:%s@%s:%d/%s” % (
db_user.get_db_user(),
db_user.get_db_pass(),
db_user.get_db_host(),
db_user.get_db_port(),
db_user.get_db_database()
),
encoding=’utf-8′,
echo=True,
pool_size=20,
pool_recycle=100,
connect_args={“charset”: ‘utf8mb4′}
)
create_engine 用来初始化数据库连接。
2.2.3）在 Models/UserInfo/BaseClass.py 中配置连接数据库的 session 信息：
# coding=utf-8
from sqlalchemy.orm import scoped_session, sessionmaker
from Config.config_engine import engine_user
class BaseClass:
def __init__(self):
# 创建 session 对象，并且用 scoped_session 维护 session 对象
# 数据库的增删改查通过 session 对象来完成
self.engine_user = scoped_session(
sessionmaker(
bind=engine_user,
autocommit=False,
autoflush=True,
expire_on_commit=False
)
)
2.2.4）在 Models/UserInfo/UserModel.py 中配置模型信息，用于映射到数据库中对应的表：
# coding=utf-8
from sqlalchemy import Table, MetaData
from sqlalchemy.ext.declarative import declarative_base
from Config.config_engine import engine_user
BaseModel = declarative_base()
def user_model(table_name):
class UserModel(BaseModel):
__tablename__ = table_name
metadata = MetaData(engine_user)
Table(__tablename__, metadata, autoload=True)
return UserModel
配置模型信息前，需要在数据库中把表创建好，这是就需要写 sql 语句创建表了。对于熟练 sql 的同学，写 sql 语句应该不算什么；对应不熟悉 sql 的同学，可能更习惯于 django 中那种创建表的方式。
2.2.5）以上都配置好以后，就可以在视图中使用了 App/UserInfo/views.py:
# coding=utf-8
from tornado import web
from Models.UserInfo.BaseClass import BaseClass
from Models.UserInfo.UserModel import user_model
class UserInfoHandler(web.RequestHandler, BaseClass):
def get(self):
“””
获取用户信息
:return:
“””
# user_model 中的参数对应数据库中的表名
user_info = user_model(“user_info”)
# 获取参数
user_id = self.get_query_argument(“id”)
# self.engine_user 其实就是一个 session 对象；query() 方法会返回一个 query.Query 对象，通过这个对象查询数据库
user_info_obj = self.engine_user.query(user_info).filter(user_info.id==user_id).first()
self.write(user_info_obj.name)
self.finish()
2.2.6）最后配置好 url:
Urls/UserInfo.py：
# coding=utf-8
from App.UserInfo import views
user_urls = [
(r’/userinfo’, views.UserInfoHandler),
]
application.py:
# coding=utf-8
from tornado import web
from Config.config_base import settings
from Urls.UserInfo import user_urls
from Urls.Shop import shop_urls
“””
路由配置
“””
class Application(web.Application):
def __init__(self):
urls = user_urls + shop_urls
super(Application, self).__init__(urls, **settings)
启动服务后，就可以访问了。
3. 异步非阻塞请求 1）djangodjango 中可以通过 celery 来实现异步任务，也可以使用 asyncio 和 aiohttp 实现异步。下面讲一下 celery 的使用:3.1.1）首先需要安装 celery 和 django-celery，使用 pip 安装就行了；3.1.2）然后在 zsettings.py 中进行如下配置：
在 INSTALLED_APPS 中加入 djcelery。
import djcelery
# Celery 便会去查看 INSTALLD_APPS 下包含的所有 app 目录中的 tasks.py 文件，找到标记为 task 的方法，将它们注册为 celery task
djcelery.setup_loader()
BROKER_URL = ‘redis://127.0.0.1:6379/2’
CELERY_RESULT_BACKEND = ‘redis://127.0.0.1:6379/3’
# 或者使用 rabbitmq:
BROKER_URL = ‘amqp://test:test@192.168.173.1:5672/testhost’
CELERY_RESULT_BACKEND = ‘amqp://test:test@192.168.173.1:5672/testhost’
3.1.3）在需要使用异步的 app 中创建 tasks.py 文件，然后编辑该文件：
# coding=utf-8
import time
from celery import task
@task
def test(data):
“””
预处理
:param data:
:return:
“””
time.sleep(3)
return data
耗时的任务就可以放在使用 @task 修饰的函数中 3.1.4）在 views.py 中调用 tasks.py 中的函数
from rest_framework.response import Response
from .tasks import test
class CeleryTrainView(APIView):
def get(self, request):
try:
for i in range(0, 5):
ret = test.delay(str(i))
print(“ret:”, ret)
except Exception as e:
return Response(dict(msg=str(e), code=10001))
return Response(dict(msg=”OK”, code=10000))
上面的结果 ret 是一个 AsyncResult 对象，可以通过这个对象拿到保存在 CELERY_RESULT_BACKEND 中的结果。如果想立即得到结果，可以直接调用 get() 方法，但是这样就会阻塞其他请求，直到结果返回：
from rest_framework.response import Response
from .tasks import test
class CeleryTrainView(APIView):
def get(self, request):
try:
for i in range(0, 5):
ret = test.delay(str(i))
print(“ret:”, ret.get())
except Exception as e:
return Response(dict(msg=str(e), code=10001))
return Response(dict(msg=”OK”, code=10000))
3.1.5）启动 celery
#先启动服务器
python manage.py runserver
#再启动 worker
python manage.py celery worker
2）tornadotornado 中实现异步有回调和协程这两种方式，这里只举一个协程实现异步的例子：
from tornado import web
from tornado import gen
from tornado.httpclient import AsyncHTTPClient
class AsyncHandler(web.RequestHandler):
@gen.coroutine
def get(self, *args, **kwargs):
client = AsyncHTTPClient()
url = ‘http://ip.taobao.com/service/getIpInfo.php?ip=14.130.112.24’
# 根据 ip 地址获取相关信息
resp = yield client.fetch(url)
data = str(resp.body, encoding=”utf-8″)
print(“data:”, data)
self.write(data)
self.finish()
或者像下面这样，把获取 ip 信息的部分封装成一个函数：
from tornado import web
from tornado import gen
from tornado.httpclient import AsyncHTTPClient
class AsyncHandler(web.RequestHandler):
@gen.coroutine
def get(self, *args, **kwargs):
ip_info = yield self.get_ip_info()
self.write(ip_info)
self.finish()
@gen.coroutine
def get_ip_info(self):
client = AsyncHTTPClient()
url = ‘http://ip.taobao.com/service/getIpInfo.php?ip=14.130.112.24’
resp = yield client.fetch(url)
data = str(resp.body, encoding=”utf-8″)
return data
也可以同时发起多个异步请求：
from tornado import web
from tornado import gen
from tornado.httpclient import AsyncHTTPClient
class AsyncHandler(web.RequestHandler):
@gen.coroutine
def get(self, *args, **kwargs):
ips = [
“14.130.112.24”,
“14.130.112.23”,
“14.130.112.22”
]
info1, info2, info3 = yield [self.get_ip_info(ips[0]), self.get_ip_info(ips[1]), self.get_ip_info(ips[2])]
self.write(info1)
self.write(info2)
self.write(info3)
self.finish()
@gen.coroutine
def get_ip_info(self, ip):
client = AsyncHTTPClient()
url = ‘http://ip.taobao.com/service/getIpInfo.php?ip=’ + ip
resp = yield client.fetch(url)
data = str(resp.body, encoding=”utf-8″)
return data
AsyncHTTPClient 的 fetch() 方法有两种调用方式，一种是像上面那样只传入一个 url 的字符串，另一种是接收一个 HTTPRequest 对象作为参数，像下面这样：
@gen.coroutine
def get_ip_info(self, ip):
client = AsyncHTTPClient()
url = ‘http://ip.taobao.com/service/getIpInfo.php?ip=’ + ip
header = {‘Accept’: ‘application/json;charset=utf-8’,
‘Content-Type’: ‘application/x-www-form-urlencoded;charset=utf-8’}
param1 = ‘test’
http_request = HTTPRequest(url=url,
method=’POST’,
headers=header,
body=urlencode({‘param1′: param1}))
resp = yield client.fetch(http_request)
data = str(resp.body, encoding=”utf-8″)
return data
4.websocket 的使用 1）djangodjango 中使用 websocket 需要安装第三方包 dwebsocket。
2）tornadotornado 中实现 websocket 功能需要用到 tornado.websocket 模块，主要有以下几个方法：open(), write_message(), on_message(), on_close()
open(): 当 websocket 客户端连接时所做的操作
write_message(): 使用这个方法向客户端发送消息
on_message(): 接收并处理客户端的消息
on_close(): websocket 关闭连接时所作的操作
下面看一个例子：
views.py:
from tornado import websocket
class IndexHandler(web.RequestHandler):
def get(self, *args, **kwargs):
self.render(“chat.html”)
class ChatHandler(websocket.WebSocketHandler):
clients = set()
def open(self, *args, **kwargs):
self.clients.add(self)
for client in self.clients:
client.write_message(“%s 上线了 ” % self.request.remote_ip)
def on_message(self, message):
for client in self.clients:
client.write_message(“%s: %s” % (self.request.remote_ip, message))
def on_close(self):
self.clients.remove(self)
for client in self.clients:
client.write_message(“%s 下线了 ” % self.request.remote_ip)
def check_origin(self, origin):
“””
用于处理跨域问题
:param origin:
:return:
“””
return True
路由：
# coding=utf-8
from App.UserInfo import views
user_urls = [
(r’/index’, views.IndexHandler),
(r’/chat’, views.ChatHandler),
]
chat.html:
<!DOCTYPE html>
<html lang=”en”>
<head>
<meta charset=”UTF-8″>
<title> 聊天室 </title>
</head>
<body>
<div id=”content” style=”height: 500px;overflow: auto;”></div>
<div>
<textarea id=”msg”></textarea>
<a href=”javascript:;” onclick=”sendMsg()”> 发送 </a>
</div>
<script src=”{{static_url(‘js/jquery.min.js’) }}”></script>
<script type=”text/javascript”>
var ws = new WebSocket(“ws://192.168.1.104:8001/chat”);
ws.onmessage = function (data) {
$(“#content”).append(“<p>”+ data.data +”</p>”)
};
function sendMsg() {
var msg = $(“#msg”).val();
if (msg) {
ws.send(msg);
}
}
</script>
</body>
</html>
上面一个例子通过 websocket 实现了简单的聊天室功能。
以上就简单的比较了 django 和 tornado 几个方面的不同，它们各有优缺点，实际工作中可以根据不同的需求选择不同的框架进行开发。如果想了解如何在 tornado 中使用 tcpserver，可以看一下这篇博客：tornado 中 tcpserver 和 tcpclient 的使用