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两个Python web框架:Django & Tornado比较

在各种语言平台中,python涌现的web框架恐怕是最多的;猜想原因应该是在py中构造框架十分简单,使得轮子不断被发明。


这里记述一下我了解过的两个py web框架,供大家参考,希望能起他山之石的作用。


Django


Django 应该是最出名的py框架,Google App Engine甚至Erlang都有框架受它影响。


Django是走大而全的方向,它最出名的是其全自动化的管理后台:只需要使用起ORM,做简单的对象定义,它就能自动生成数据库结构、以及全功能的管理后台。


Django提供的方便,也意味着Django内置的ORM跟框架内的其他模块耦合程度高。


应用程序必须使用Django内置的ORM,否则就不能享受到框架内提供的种种基于其ORM的便利;理论上可以切换掉其ORM模块,但这就相当于要把装修完毕的房子拆除重新装修,倒不如一开始就去毛胚房做全新的装修。


Django的卖点是超高的开发效率,其性能扩展有限;采用Django的项目,在流量达到一定规模后,都需要对其进行重构,才能满足性能的要求。


这方面的经验可以参考:http://www.slideshare.net/zeeg/djangocon-2010-scaling-disqus


Ruby的Rails也有类似的问题;以Twitter为例,推特到了今日的规模,不要说Rails,甚至是连Ruby都需要抛弃重来。


就我的感觉Django适用的是中小型的网站,或者是作为大型网站快速实现产品雏形的工具。


快速推出产品是王道:

 Believe it or not, the bigger problem isn't scaling, it's getting to the point where you have to scale. Without the first problem you won't have the second. - http://gettingreal.37signals.com/ch04_Scale_Later.php


===== Django 模板 =====

Django的模板系统设计十分有意思,也应该其框架内影响最大、争议最大的部分。


Django模板的设计哲学是彻底的将代码、样式分离;asp.net提倡将代码/模板分离,但技术上还是可以混合;而Django则是从根本上杜绝在模板中进行编码、处理数据的可能。


比方说,asp.net模板中可以写:

<%

 int i;

 for(i==0;i<10;i++){

 ....

 }

%>


Django是彻底不支持嵌入类似上面的代码,仅能使用其模板内置的函数;这实际上,是为其模板构造了一种“新语言”;由于此“新语言”十分简单,所以也能够将其模板移植到不同平台。


大多数情况下,Django的模板功能是足够的,但对于特殊(有时“特殊”也不是十分特殊)的情况,还是需要在模板中嵌入代码,那么就需要根据其模板系统的规则做模板扩展。有时候,模板中直接写一行代码能够解决的问题,用模板扩展实现后,会变成十几行代码。


是否容忍在模板中编程,正是Django模板争议最大之处。


Tornado


Tornado( http://www.tornadoweb.org )是Facebook开源出来的框架,其哲学跟Django近乎两个极端。


Tornado走的是少而精的方向,它也有提供模板功能;虽然不鼓励,但作者是可以允许在模板进行少量编码(直接嵌入单行py代码)的。


如果跟asp.net相比,Tornado有点类似仅实现了AsyncHttpHandler;除此之外,全部需要自己去实现。


好吧,其实它有模板,有国际化支持,甚至还有内置的OAuth/OpenID模块,方便做第三方登录,它其实也直接实现了Http服务器。


但它没有ORM(仅有一个mysql的超简单封装),甚至没有Session支持,更不要说Django那样自动化的后台。


假设是一个大型网站,在高性能的要求下,框架的各个部分往往都需要定制,可以复用的模块非常少;一个以Django开发的网站,各部分经过不断的定制,Django框架剩下的,很有可能也就是tornado一开始所能提供的这部分。


殊途同归。


===== HTTP服务器 =====

Tornado为了高效实现Comet/后端异步调用HTTP接口,是直接内嵌了HTTP服务器。


前端无需加apache / lighttpd / nginx等也可以供浏览器访问;但它并没有完整实现HTTP 1.1的协议,所以官方文档是推荐用户在生产环境下在前端使用nginx,后端反向代理到多个Tornado实例。


Tornado本身是单线程的异步网络程序,它默认启动时,会根据CPU数量运行多个实例;充分利用CPU多核的优势。


===== 单线程异步 =====

网站基本都会有数据库操作,而Tornado是单线程的,这意味着如果数据库查询返回过慢,整个服务器响应会被堵塞。


数据库查询,实质上也是远程的网络调用;理想情况下,是将这些操作也封装成为异步的;但Tornado对此并**没有**提供任何支持。


这是Tornado的**设计**,而不是缺陷。


一个系统,要满足高流量;是必须解决数据库查询速度问题的!


数据库若存在查询性能问题,整个系统无论如何优化,数据库都会是瓶颈,拖慢整个系统!


异步并**不能**从本质上提到系统的性能;它仅仅是避免多余的网络响应等待,以及切换线程的CPU耗费。


如果数据库查询响应太慢,需要解决的是数据库的性能问题;而不是调用数据库的前端Web应用。


对于实时返回的数据查询,理想情况下需要确保所有数据都在内存中,数据库硬盘IO应该为0;这样的查询才能足够快;而如果数据库查询足够快,那么前端web应用也就无将数据查询封装为异步的必要。


就算是使用协程,异步程序对于同步程序始终还是会提高复杂性;需要衡量的是处理这些额外复杂性是否值得。


如果后端有查询实在是太慢,无法绕过,Tornaod的建议是将这些查询在后端封装独立封装成为HTTP接口,然后使用Tornado内置的异步HTTP客户端进行调用。


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