两个Python web框架：Django & Tornado

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。