全面講解Python兩大web框架

在各種語(yǔ)言平臺(tái)中，python涌現(xiàn)的web框架恐怕是最多的,是一個(gè)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(jiǎn)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(dòng)化的管理后臺(tái)：只需要使用起ORM，做簡(jiǎn)單的對(duì)象定義，它就能自動(dòng)生成數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)、以及全功能的管理后臺(tái)。

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(kāi)始就去毛胚房做全新的裝修。

Django的賣(mài)點(diǎn)是超高的開(kāi)發(fā)效率，其性能擴(kuò)展有限;采用Django的項(xiàng)目，在流量達(dá)到一定規(guī)模后，都需要對(duì)其進(jìn)行重構(gòu)，才能滿足性能的要求。

而Django的缺點(diǎn)主要源自Django堅(jiān)持自己造所有的輪子，整個(gè)系統(tǒng)相對(duì)封閉，Django最為人詬病的地方有：

系統(tǒng)緊耦合，如果你覺(jué)得Django內(nèi)置的某項(xiàng)功能不是很好，想用喜歡的第三方庫(kù)來(lái)代替是很難的，比如下面將要說(shuō)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(huì)讓你覺(jué)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(shí)上的ORM標(biāo)準(zhǔn)，其它框架都支持SQLAlchemy了，唯獨(dú)Django仍然堅(jiān)持自己的那一套。Django的 開(kāi)發(fā)人員對(duì)SQLAlchemy的支持也是有 過(guò)討論和嘗試的，不過(guò)最終還是放棄了，估計(jì)是代價(jià)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(xiě)復(fù)雜一點(diǎn)的邏輯需要另外用Python實(shí)現(xiàn)Tag或Filter。Django的模板系統(tǒng)設(shè)計(jì)十分有意思，也應(yīng)該其框架內(nèi)影響最大、爭(zhēng)議最大的部分。

Django模板的設(shè)計(jì)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(shuō)，asp.net模板中可以寫(xiě)：

<%

int i;

for(i==0;i<10;i++){

....

}

%>Django是徹底不支持嵌入類(lèi)似上面的代碼，僅能使用其模板內(nèi)置的函數(shù);這實(shí)際上，是為其模板構(gòu)造了一種“新語(yǔ)言”;由于此“新語(yǔ)言”十分簡(jiǎn)單，所以也能夠?qū)⑵淠０逡浦驳讲煌脚_(tái)。

大多數(shù)情況下，Django的模板功能是足夠的，但對(duì)于特殊(有時(shí)“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(shí)候，模板中直接寫(xiě)一行代碼能夠解決的問(wèn)題，用模板擴(kuò)展實(shí)現(xiàn)后，會(huì)變成十幾行代碼。是否容忍在模板中編程，正是Django模板爭(zhēng)議最大之處。

Pylons & TurboGears & repoze.bfg

除了Django另一個(gè)大頭就是Pylons了，因?yàn)門(mén)urboGears2.x是基于Pylons來(lái)做的，而repoze.bfg也已經(jīng)并入Pylons project里這個(gè)大的項(xiàng)目里，后面不再單獨(dú)討論TurboGears和repoze.bfg了。

Pylons和Django的設(shè)計(jì)理念完全不同，Pylons本身只有兩千行左右的Python代碼，不過(guò)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(gè)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(shuō)Python是一個(gè)膠水語(yǔ)言(glue language)，那么我們完全可以說(shuō)Pylons就是一個(gè)用膠水語(yǔ)言設(shè)計(jì)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(shí)也預(yù)示著你選擇了噩夢(mèng)：

學(xué)習(xí)噩夢(mèng)，Pylons依賴(lài)于許多第三方庫(kù)，它們并不是Pylons造，你學(xué)Pylons的同時(shí)還得學(xué)這些庫(kù)怎么使用，關(guān)鍵有些時(shí)候你都不知道你 要學(xué)什么。Pylons的學(xué)習(xí)曲線相對(duì)比Django要高的多，而之前Pylons的官方文檔也一直是人批評(píng)的對(duì)象，好在后來(lái)出了The Definitive Guide to Pylons這本書(shū)，這一局面有所改觀。因?yàn)檫@個(gè)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(mèng)，因?yàn)闋可娴降哪K多，一旦有錯(cuò)誤發(fā)生就比較難定位問(wèn)題處在哪里。可能是你寫(xiě)的程序的錯(cuò)、也可能是Pylons出錯(cuò)了、再或是SQLAlchemy出錯(cuò)了、搞不好是formencode有bug，反正很凌亂了。這個(gè)只有用的很熟了才能解決這個(gè)問(wèn)題。升級(jí)噩夢(mèng)，安裝Pylons大大小小共要安裝近20個(gè)Python模塊，各有各自的版本號(hào)，要升級(jí)Pylons的版本，哪個(gè)模塊出了不兼容的問(wèn)題都有可能，升級(jí)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(huì)催生下一個(gè)能挑戰(zhàn)Django地位的框架。

Tornado & web.py

Tornado( http://www.tornadoweb.org )是Facebook開(kāi)源出來(lái)的框架，其哲學(xué)跟Django近乎兩個(gè)極端。Tornado即是一個(gè)Web server(對(duì)此本文不作詳述)，同時(shí)又是一個(gè)類(lèi)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(lì)，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(diǎn)類(lèi)似僅實(shí)現(xiàn)了AsyncHttpHandler;除此之外，全部需要自己去實(shí)現(xiàn)。好吧，其實(shí)它有模板，有國(guó)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(shí)也直接實(shí)現(xiàn)了Http服務(wù)器。但它沒(méi)有ORM(僅有一個(gè)mysql的超簡(jiǎn)單封裝)，甚至沒(méi)有Session支持，更不要說(shuō)Django那樣自動(dòng)化的后臺(tái)。

假設(shè)是一個(gè)大型網(wǎng)站，在高性能的要求下，框架的各個(gè)部分往往都需要制，可以復(fù)用的模塊非常少;一個(gè)以Django開(kāi)發(fā)的網(wǎng)站，各部分經(jīng)過(guò)不斷的定制，Django框架剩下的，很有可能也就是tornado一開(kāi)始所能提供的這部分。

2、HTTP服務(wù)器

Tornado為了高效實(shí)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(wú)需加apache / lighttpd / nginx等也可以供瀏覽器訪問(wèn);但它并沒(méi)有完整實(shí)現(xiàn)HTTP 1.1的協(xié)議，所以官方文檔是推薦用戶(hù)在生產(chǎn)環(huán)境下在前端使用nginx，后端反向代理到多個(gè)Tornado實(shí)例。

Tornado本身是單線程的異步網(wǎng)絡(luò)程序，它默認(rèn)啟動(dòng)時(shí)，會(huì)根據(jù)CPU數(shù)量運(yùn)行多個(gè)實(shí)例;充分利用CPU多核的優(yōu)勢(shì)。

單線程異步

網(wǎng)站基本都會(huì)有數(shù)據(jù)庫(kù)操作，而Tornado是單線程的，這意味著如果數(shù)據(jù)庫(kù)查詢(xún)返回過(guò)慢，整個(gè)服務(wù)器響應(yīng)會(huì)被堵塞。

數(shù)據(jù)庫(kù)查詢(xún)，實(shí)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(duì)此并沒(méi)有提供任何支持。

一個(gè)系統(tǒng)，要滿足高流量;是必須解決數(shù)據(jù)庫(kù)查詢(xún)速度問(wèn)題的!

數(shù)據(jù)庫(kù)若存在查詢(xún)性能問(wèn)題，整個(gè)系統(tǒng)無(wú)論如何優(yōu)化，數(shù)據(jù)庫(kù)都會(huì)是瓶頸，拖慢整個(gè)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(kù)查詢(xún)響應(yīng)太慢，需要解決的是數(shù)據(jù)庫(kù)的性能問(wèn)題;而不是調(diào)用數(shù)據(jù)庫(kù)的前端Web應(yīng)用。對(duì)于實(shí)時(shí)返回的數(shù)據(jù)查詢(xún)，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(kù)硬盤(pán)IO應(yīng)該為0;這樣的查詢(xún)才能足夠快;而如果數(shù)據(jù)庫(kù)查詢(xún)足夠快，那么前端web應(yīng)用也就無(wú)將數(shù)據(jù)查詢(xún)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(huì)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(xún)實(shí)在是太慢，無(wú)法繞過(guò)，Tornaod的建議是將這些查詢(xún)?cè)诤蠖朔庋b獨(dú)立封裝成為HTTP接口，然后使用Tornado內(nèi)置的異步HTTP客戶(hù)端進(jìn)行調(diào)用。

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作者：黑馬程序員人工智能+Python培訓(xùn)學(xué)院

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