Tornado中的异步IO使用方法与技巧

# 1. 理解Tornado中的异步IO概念

## 1.1 什么是异步IO

异步IO是指在IO操作进行的过程中，不需要等待其完成，而是通过回调函数或者事件通知的方式来进行处理，从而提高程序的并发性能和响应速度。

## 1.2 Tornado框架简介

Tornado是一个Python的Web框架，它使用非阻塞IO来处理并发请求，因此非常适合高并发的场景。Tornado中的异步IO机制能够帮助开发者处理大量的并发连接。

## 1.3 异步IO在Tornado中的应用场景

Tornado中的异步IO主要用于处理Web请求、数据库操作、消息队列等需要大量IO操作的场景。通过利用异步IO，可以提升系统的吞吐量和性能。

接下来我们将深入探讨Tornado中异步IO的基础知识。

# 2. Tornado中的异步IO基础

在Tornado框架中，异步IO是非常重要的概念，它可以提高系统的性能和并发处理能力。本章将介绍Tornado中异步IO的基础知识，包括回调函数的使用、协程的概念与实现以及如何使用异步IO处理HTTP请求。

### 2.1 回调函数的使用

在异步IO编程中，回调函数是一种常见的处理方式。当一个异步操作完成时，会调用事先定义好的回调函数来处理结果。下面是一个简单的示例，演示了回调函数的基本用法：

import tornado.ioloop
import tornado.web

def callback_func(response):
    print(response.body)

class MainHandler(tornado.web.RequestHandler):
    @tornado.web.asynchronous
    def get(self):
        http_client = tornado.httpclient.AsyncHTTPClient()
        http_client.fetch("http://www.example.com", callback=callback_func)

if __name__ == "__main__":
    app = tornado.web.Application([
        (r"/", MainHandler),
    ])
    app.listen(8888)
    tornado.ioloop.IOLoop.current().start()

在上面的示例中，当发起HTTP请求后，异步IO客户端获取到响应后会调用`callback_func`函数来处理响应结果。

### 2.2 协程的概念与实现

协程是一种轻量级的线程，可以在一个线程中实现多任务并发。Tornado通过`gen.coroutine`装饰器来实现协程的定义，示例如下：

import tornado.ioloop
import tornado.web
from tornado import gen

class MainHandler(tornado.web.RequestHandler):
    @gen.coroutine
    def get(self):
        http_client = tornado.httpclient.AsyncHTTPClient()
        response = yield http_client.fetch("http://www.example.com")
        self.write(response.body)

if __name__ == "__main__":
    app = tornado.web.Application([
        (r"/", MainHandler),
    ])
    app.listen(8888)
    tornado.ioloop.IOLoop.current().start()

上述示例中，通过`yield`关键字来暂停执行协程，等待异步操作完成后再继续执行，从而实现了协程的概念。

### 2.3 使用异步IO处理HTTP请求

Tornado提供了`AsyncHTTPClient`类来处理HTTP请求，可以在不阻塞主线程的情况下发起HTTP请求并处理响应。以下是一个简单的HTTP请求示例：

import tornado.ioloop
import tornado.web
import tornado.httpclient

class MainHandler(tornado.web.RequestHandler):
    @tornado.web.asynchronous
    def get(self):
        http_client = tornado.httpclient.AsyncHTTPClient()
        http_client.fetch("http://www.example.com", callback=self.on_response)

    def on_response(self, response):
        if response.error:
            self.write("Error: %s" % response.error)
        else:
            self.write(response.body)