Python培訓(xùn)之python兩大web大框架

在各種語言平臺中，python涌現(xiàn)的web框架恐怕是最多的,是一個百花齊放的世界，各種micro-framework、framework不可勝數(shù)；猜想原因應(yīng)該是在python中構(gòu)造框架十分簡單，使得輪子不斷被發(fā)明。所以在Python社區(qū)總有關(guān)于Python框架孰優(yōu)孰劣的話題。下面就給大家介紹一下python的幾大框架：
1.Django
Django 應(yīng)該是最出名的py框架，Google App Engine甚至Erlang都有框架受它影響。
Django是走大而全的方向，它最出名的是其全自動化的管理后臺：只需要使用起ORM，做簡單的對象定義，它就能自動生成數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)、以及全功能的管理后臺。
Django提供的方便，也意味著Django內(nèi)置的ORM跟框架內(nèi)的其他模塊耦合程度高。 
應(yīng)用程序必須使用Django內(nèi)置的ORM，否則就不能享受到框架內(nèi)提供的種種基于其ORM的便利；理論上可以切換掉其ORM模塊，但這就相當(dāng)于要把裝修完畢的房子拆除重新裝修，倒不如一開始就去毛胚房做全新的裝修。
Django的賣點是超高的開發(fā)效率，其性能擴(kuò)展有限；采用Django的項目，在流量達(dá)到一定規(guī)模后，都需要對其進(jìn)行重構(gòu)，才能滿足性能的要求。
而Django的缺點主要源自Django堅持自己造所有的輪子，整個系統(tǒng)相對封閉，Django最為人詬病的地方有：
系統(tǒng)緊耦合，如果你覺得Django內(nèi)置的某項功能不是很好，想用喜歡的第三方庫來代替是很難的，比如下面將要說的ORM、Template。要在Django里用SQLAlchemy或Mako幾乎是不可能，即使打了一些補(bǔ)丁用上了也會讓你覺得非常非常別扭。
Django自帶的ORM遠(yuǎn)不如SQLAlchemy強(qiáng)大，除了在Django這一畝三分地，SQLAlchemy是Python世界里事實上的ORM標(biāo)準(zhǔn)，其它框架都支持SQLAlchemy了，唯獨(dú)Django仍然堅持自己的那一套。Django的 開發(fā)人員對SQLAlchemy的支持也是有 過討論和嘗試的，不過最終還是放棄了，估計是代價太高且跟Django其它的模塊很難合到一塊。
Template功能比較弱，不能插入Python代碼，要寫復(fù)雜一點的邏輯需要另外用Python實現(xiàn)Tag或Filter。Django的模板系統(tǒng)設(shè)計十分有意思，也應(yīng)該其框架內(nèi)影響最大、爭議最大的部分。
 
Django模板的設(shè)計哲學(xué)是徹底的將代碼、樣式分離；asp.net提倡將代碼/模板分離，但技術(shù)上還是可以混合；而Django則是從根本上杜絕在模板中進(jìn)行編碼、處理數(shù)據(jù)的可能。
比方說，asp.net模板中可以寫：
<%
  int i;
  for(i==0;i<10;i++){
  ....
  }
%>
 
Django是徹底不支持嵌入類似上面的代碼，僅能使用其模板內(nèi)置的函數(shù)；這實際上，是為其模板構(gòu)造了一種“新語言”；由于此“新語言”十分簡單，所以也能夠?qū)⑵淠０逡浦驳讲煌脚_。
 
大多數(shù)情況下，Django的模板功能是足夠的，但對于特殊（有時“特殊”也不是十分特殊）的情況，還是需要在模板中嵌入代碼，那么就需要根據(jù)其模板系統(tǒng)的規(guī)則做模板擴(kuò)展。有時候，模板中直接寫一行代碼能夠解決的問題，用模板擴(kuò)展實現(xiàn)后，會變成十幾行代碼。是否容忍在模板中編程，正是Django模板爭議最大之處。
Pylons & TurboGears & repoze.bfg 
除了Django另一個大頭就是Pylons了，因為TurboGears2.x是基于Pylons來做的，而repoze.bfg也已經(jīng)并入Pylons project里這個大的項目里，后面不再單獨(dú)討論TurboGears和repoze.bfg了。
Pylons和Django的設(shè)計理念完全不同，Pylons本身只有兩千行左右的Python代碼，不過它還附帶有一些幾乎就是Pylons御用 的第三方模塊。Pylons只提供一個架子和可選方案，你可以根據(jù)自己的喜好自由的選擇Template、ORM、form、auth等組件，系統(tǒng)高度可 定制。我們常說Python是一個膠水語言(glue language)，那么我們完全可以說Pylons就是一個用膠水語言設(shè)計的膠水框架。
 
選擇Pylons多是選擇了它的自由，選擇了自由的同時也預(yù)示著你選擇了噩夢：
學(xué)習(xí)噩夢，Pylons依賴于許多第三方庫，它們并不是Pylons造，你學(xué)Pylons的同時還得學(xué)這些庫怎么使用，關(guān)鍵有些時候你都不知道你 要學(xué)什么。Pylons的學(xué)習(xí)曲線相對比Django要高的多，而之前Pylons的官方文檔也一直是人批評的對象，好在后來出了The Definitive Guide to Pylons這本書，這一局面有所改觀。因為這個原因，Pylons一度被譽(yù)為只適合高手使用的Python框架。調(diào)試噩夢，因為牽涉到的模塊多，一旦有錯誤發(fā)生就比較難定位問題處在哪里?？赡苁悄銓懙某绦虻腻e、也可能是Pylons出錯了、再或是SQLAlchemy出錯了、搞不好是formencode有bug，反正很凌亂了。這個只有用的很熟了才能解決這個問題。升級噩夢，安裝Pylons大大小小共要安裝近20個Python模塊，各有各自的版本號，要升級Pylons的版本，哪個模塊出了不兼容的問題都有可能，升級基本上很難很難。至今reddit的Pylons還停留在古董的0.9.6上，SQLAlchemy也還是0.5.3的版本，應(yīng)該跟這條有關(guān)系。
Pylons和repoze.bfg的融合可能會催生下一個能挑戰(zhàn)Django地位的框架。
Tornado & web.py
Tornado( http://www.tornadoweb.org )是Facebook開源出來的框架，其哲學(xué)跟Django近乎兩個極端。Tornado即是一個Web server(對此本文不作詳述)，同時又是一個類web.py的micro-framework。
Tornado走的是少而精的方向，它也有提供模板功能；雖然不鼓勵，但作者是可以允許在模板進(jìn)行少量編碼（直接嵌入單行py代碼）的。
如果跟asp.net相比，Tornado有點類似僅實現(xiàn)了AsyncHttpHandler；除此之外，全部需要自己去實現(xiàn)。好吧，其實它有模板，有國際化支持，甚至還有內(nèi)置的OAuth/OpenID模塊，方便做第三方登錄，它其實也直接實現(xiàn)了Http服務(wù)器。但它沒有ORM（僅有一個mysql的超簡單封裝），甚至沒有Session支持，更不要說Django那樣自動化的后臺。 
假設(shè)是一個大型網(wǎng)站，在高性能的要求下，框架的各個部分往往都需要制，可以復(fù)用的模塊非常少；一個以Django開發(fā)的網(wǎng)站，各部分經(jīng)過不斷的定制，Django框架剩下的，很有可能也就是tornado一開始所能提供的這部分。
 
2.HTTP服務(wù)器
Tornado為了高效實現(xiàn)Comet/后端異步調(diào)用HTTP接口，是直接內(nèi)嵌了HTTP服務(wù)器。
前端無需加apache / lighttpd / nginx等也可以供瀏覽器訪問；但它并沒有完整實現(xiàn)HTTP 1.1的協(xié)議，所以官方文檔是推薦用戶在生產(chǎn)環(huán)境下在前端使用nginx，后端反向代理到多個Tornado實例。
Tornado本身是單線程的異步網(wǎng)絡(luò)程序，它默認(rèn)啟動時，會根據(jù)CPU數(shù)量運(yùn)行多個實例；充分利用CPU多核的優(yōu)勢。
單線程異步
網(wǎng)站基本都會有數(shù)據(jù)庫操作，而Tornado是單線程的，這意味著如果數(shù)據(jù)庫查詢返回過慢，整個服務(wù)器響應(yīng)會被堵塞。
數(shù)據(jù)庫查詢，實質(zhì)上也是遠(yuǎn)程的網(wǎng)絡(luò)調(diào)用；理想情況下，是將這些操作也封裝成為異步的；但Tornado對此并沒有提供任何支持。 
一個系統(tǒng)，要滿足高流量；是必須解決數(shù)據(jù)庫查詢速度問題的！ 
數(shù)據(jù)庫若存在查詢性能問題，整個系統(tǒng)無論如何優(yōu)化，數(shù)據(jù)庫都會是瓶頸，拖慢整個系統(tǒng)！ 
異步并不能從本質(zhì)上提到系統(tǒng)的性能；它僅僅是避免多余的網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)等待，以及切換線程的CPU耗費(fèi)。
 
如果數(shù)據(jù)庫查詢響應(yīng)太慢，需要解決的是數(shù)據(jù)庫的性能問題；而不是調(diào)用數(shù)據(jù)庫的前端Web應(yīng)用。對于實時返回的數(shù)據(jù)查詢，理想情況下需要確保所有數(shù)據(jù)都在內(nèi)存中，數(shù)據(jù)庫硬盤IO應(yīng)該為0；這樣的查詢才能足夠快；而如果數(shù)據(jù)庫查詢足夠快，那么前端web應(yīng)用也就無將數(shù)據(jù)查詢封裝為異步的必要。就算是使用協(xié)程，異步程序?qū)τ谕匠绦蚴冀K還是會提高復(fù)雜性；需要衡量的是處理這些額外復(fù)雜性是否值得。如果后端有查詢實在是太慢，無法繞過，Tornaod的建議是將這些查詢在后端封裝獨(dú)立封裝成為HTTP接口，然后使用Tornado內(nèi)置的異步HTTP客戶端進(jìn)行調(diào)用

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作者：黑馬程序員Python培訓(xùn)學(xué)院

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