介绍

Tornado 是由 Facebook 开源的一个服务器“套装”，适合于做 python 的 web 或者使用其本身提供的可扩展的功能，完成了不完整的 wsgi 协议，可用于做快速的 web 开发，封装了 epoll 性能较好。文章主要以分析 tornado 的网络部分即异步事件处理与上层的 IOstream 类提供的异步IO，其他的模块如 web 的 tornado.web 以后慢慢留作分析。

在深入到模块进行分析之前，首先来看看Tornado的设计模型

Tornado框架设计模型

从上面的图可以看出，Tornado 不仅仅是一个WEB框架，它还完整地实现了HTTP服务器和客户端，在此基础上提供WEB服务。它可以分为四层：

最底层的EVENT层处理IO事件；
TCP层实现了TCP服务器，负责数据传输；
HTTP/HTTPS层基于HTTP协议实现了HTTP服务器和客户端；
最上层为WEB框架，包含了处理器、模板、数据库连接、认证、本地化等等WEB框架需要具备的功能。

理解Tornado的核心框架之后，就能便于我们后续的理解。
先来一段官方示例代码

import tornado.httpserver
import tornado.ioloop
import tornado.options
import tornado.web
from tornado.options import define, options

define("port", default=8888, help="run on the given port", type=int)
class MainHandler(tornado.web.RequestHandler):
    def get(self):
        self.write("Hello, world")

if __name__ == "__main__":
    tornado.options.parse_command_line()
    application = tornado.web.Application([
        (r"/", MainHandler),
    ],)

    http_server = tornado.httpserver.HTTPServer(application)
    http_server.listen(options.port)
    tornado.ioloop.IOLoop.current().start()

从代码里可以看到的是：应用里定义了 URI 路由和对应的处理类，并以此构建了application对象，然后让这个对象监听在8888端口，最后由 ioloop 单例进入循环，不断分发事件。
这里的URI路由就是r"/"，对应处理类就是 MainHandler，它们被放在同一个 tuple 里形成了关联。可以看到，application 是接受一个列表的，因此可以定义多个全局路由对应不同处理，往列表里 append 就是了。

tornado.web 里的 RequestHandler 和 Application 类

Tornado 使用 web 模块的 Application 做URI转发，然后通过 RequestHandler处理请求。 Application 提供了一个 listen 方法作为 HTTPServer 中的 listen 的封装。

初始化 Application 时，一般将处理器直接传入，它会调用 add_handlers 添加这些处理器，初始化还包括 transforms （分块、压缩等）、UI模块、静态文件处理器的初始化。 add_handlers 方法负责添加URI和处理器的映射。

    def __init__(self, handlers=None, default_host=None, transforms=None,
                 **settings):

        self.default_host = default_host
        self.settings = settings
        ...代码缩减后

        self.wildcard_router = _ApplicationRouter(self, handlers)
        self.default_router = _ApplicationRouter(self, [
            Rule(AnyMatches(), self.wildcard_router)
        ])#全局路由初始化

        # Automatically reload modified modules
        if self.settings.get('autoreload'):
            from tornado import autoreload
            autoreload.start()

Application接收了list类型的handlers后用_ApplicationRouter 类进行封装，父类（_ApplicationRouter>ReversibleRuleRouter>RuleRouter）会自动调用self.add_rules方法遍历所有Rule的实例添加到list类型的self.rules中

Application 实现 URI 转发时使用了一个技巧，它实现了_call_ 方法，并将 Application 的实例传递给 HTTPServer ，当监听到请求时，它通过调用 Application 实例触发 _call_ 。 _call_ 方法中完成具体的URI转发工作，并调用已注册的处理器的 execute 方法，处理请求。

    def __call__(self, request):
        # Legacy HTTPServer interface
        dispatcher = self.find_handler(request)
        return dispatcher.execute()
    def find_handler(self, request, **kwargs):
        #self.default_router全局路由的实例，这里调用find_handler方法查找url对应的视图函数
        route = self.default_router.find_handler(request)

        if route is not None:
            return route

        if self.settings.get('default_handler_class'):
            return self.get_handler_delegate(
                request,
                self.settings['default_handler_class'],
                self.settings.get('default_handler_args', {}))
        #设置处理器类   暂时还不太清楚，估计是为了扩展
        return self.get_handler_delegate(
            request, ErrorHandler, {'status_code': 404})
        #如果全局路由中没有找到URI就返回404错误