Tornado龙卷风是一个开源的网络服务器框架，它是基于社交聚合网站FriendFeed的实时信息服务开发而来的
- Tornado是使用Python编写的Web服务器兼Web应用框架
- 与主流Web服务器框架不同的是，Tornado是异步非阻塞式服务器，得益于非阻塞式和对epoll模型的运用
- Tornado是实时Web服务的一个理想框架，它非常适合开发长轮询、WebSocket和需要与每个用户建立持久连接的应用
特点
- 轻量级Web框架
- 异步非阻塞IO处理方式
- Tornado采用的单进程单线程异步IO的网络模式，其高性能源于Tornado基于Linux的Epoll（UNIX为kqueue）的异步网络IO
- 出色的抗负载能力
- 不依赖多进程或多线程
- WSGI全栈替代产品
WSGI把应用（Application）和服务器（Server）结合起来，Tornado既可以是WSGI应用也可以是WSGI服务 - 既是WebServer也是WebFramework
Tornado是基于Bret Taylor和其他人员为FrientFeed所开发的网络服务框架，当FriendFeed被Facebook收购后得以开源。不同于那些最多只能达到1w并发连接的传统网络服务器。Tornado在设计之初就考虑到了性能因素，旨在解决C10K问题，这样的设计使其成为一个拥有高性能的框架
结构
- Web框架
主要包括RequestHandler用于创建Web应用程序和各种支持类的子类 - HTTP服务器与客户端
主要包括HTTPServer和AsyncHTTPClient - 异步网络库
主要包括IOLoop和IOStream作为HTTP组件的构建块 - 协程库
Tornado的Web框架和HTTP服务器一起提供了完整的堆栈替代方案WSGI
模块
Tornado是一个轻量级框架，它的模块不多最重要的模块是web，web模块包含了Tornado大部分主要功能的Web框架，其他模块都是工具性质的，以便让Web模块更加有用。
Core Web Framework 核心Web框架
- tornado.web 包括Web框架大部分主要功能，包括RequestHandler和Application类
- tornado.httpserver一个无阻塞HTTP服务器的实现
- tornado.template模板系统
- tornado.escape HTML、JSON、URLs等编码解码和字符串操作
- tornado.locale国际化支持
Asynchronous Networking 异步网络底层模块
- tornado.ioloop 核心IO循环
- tornado.iostream对非阻塞的Socket的简单封装以方便常用读写操作
- tornado.httpclient无阻塞的HTTP服务器实现
- tornado.netutil网络应用的实现主要是TCPServer类
Integration With Other Services 系统集成服务
- tornado.auth 使用OpenId和OAuth进行第三方登录
- tornado.databaseMySQL服务端封装
- tornado.platform.twisted在Tornado上运行Twisted实现的代码
- tornado.websocket实现和浏览器的双向通信
- tornado.wsgi其他Python网络框架或服务器的相互操作
Utilities 应用模块
- tornado.autoload产生环境中自动检查代码更新
- tornado.gen基于生成器的接口，使用该模块 保证代码异步运行
- tornado.httputil分析HTTP请求内容
- tornado.options解析终端参数
- tornado.process多进程实现的封装
- tornado.stack_context异步环境中对回调函数上下文保存、异常处理
- tornado.testing单元测试
Tornado服务器的三个底层核心模块
- httpserver 服务于web模块的一个简单的HTTP服务器的实现
Tornado的HTTPConnection类用来处理HTTP请求，包括读取HTTP请求头、读取POST传递的数据，调用用户自定义的处理方法，以及把响应数据写给客户端的socket
- iostream 对非阻塞式的socket的封装以便于常见读写操作
为了在处理请求时实现对socket的异步读写，Tornado实现了IOStream类用来处理socket的异步读写
- ioloop 核心的I/O循环
Tornado为了实现高并发和高性能，使用了一个IOLoop事件循环来处理socket的读写事件，IOLoop事件循环是基于Linux的epoll模型，可以高效地响应网络事件，这是Tornado高效的基础保证
设计模型
Tornado不仅仅是一个Web框架，它完整地实现了HTTP服务器和客户端，再此基础上提供了Web服务，它可分为四层：
- Web框架：最上层，包括处理器、模板、数据库连接、认证、本地化等Web框架所需功能
- HTTP/HTTPS层：基于HTTP协议实现了HTTP服务器和客户端
- TCP层：实现TCP服务器负责数据传输
- Event层：最底层、处理IO事件
- 使用Tornado可以方便地架构出各种类型的web服务器，以HTTP服务器为例来分析下web服务器的工作方式
- 一个请求处理的处理过程
- 服务器绑定bind到特定端口port，然后开始监听listen客户端的请求
- 当客户端连接connect到来时，会将请求发送给服务器
- 服务器处理请求完毕后返回响应结果给客户端
当需要处理成千上万的连接的时候，就会遇到典型的The C10K Program问题，常见的解决方案有
- 一个线程服务多个客户端，使用非阻塞I/O和水平触发的就绪通知
- 一个线程服务多个客户端，使用非阻塞I/O和就绪改变时通知
- 一个服务线程服务于多个客户端，使用异步I/O
- 一个服务线程服务于一个客户端，使用阻塞I/O
- 将服务代码编译进内核
Tornado采用的方式是“多进程 + 非阻塞 + epoll模式”
