使用Twisted建立web服务器

1.   使用Twisted建立你的服务器(1)  

  Twisted不只是在性能和环境的多样适应性上精益求精，它最重要的一个突破在于使用组件化的方式开发网络应用程序。可以让大家审视自己最为关注的重点，而忽略一些辅助性的事务。当几名开发人员将自己的成果完成时，汇聚到一起就能成为一个强大的系统。当然，需要技巧来进行这之中的协调，协调的基础是我们自己必须了解这样的过程和它们之间的接口关联。    

  最为简单的情况下，除了了解清reactor的简单使用，你还要了解Protocol和Factory。它们最终都会由reactor的侦听建立和run来统一调度起来。    

  建立服务器的第一个要解决的问题就是服务与外界的交流协议。协议的定义在twisted中是通过继承twisted.internet.protocol.Protocol类来实现的。在协议中你可以定义连接、数据接收、断开连接等一系列的事件如果进行响应。但是对于所有连接上来的协议的建立、持久配置数据的存储这样的内容并不会保存在协议中。        

  持久配置数据的存储通常都会保存在工厂里。        

  工厂的定义在twisted中是通过继承twisted.internet.protocol.Factory类来实现的。twisted提供了缺省的工厂实现最为普通的需求。它会实例化每个协议，并且通过设置每个协议中factory属性来使协议可以使用到它自己，做这个设置的作用就是让协议在进行处理连接数据时可以使用到工厂中存储的持久配置数据。工厂的启动是需要reactor真实的建立侦听并启动才可以实现的。    

  reactor侦听的建立可以参考   twisted.internet.interfaces.IReactorTCP.listenTCP。这时我们先只说建立TCP服务器的侦听，如果你需要其它种类的侦听建立参考IReactor*.listen*系列API。        

  总结一下，我们书写一个twisted的Daemon，实质上会关注三个层次的对象。它们互相可配置，可独立开发，只需要通过简单的调用配置就可结合使用。第一层次就是侦听的建立、工厂的初始化、服务器的运行，它需要reactor的开发。第二个层次就是服务的初始化、用户连接的建立、持久配置数据的存储、协议的实例化，它需要factory的开发。第三个层次就是用户连接建立后的事件处理，这就需要protocol的开发了。    
 

  1.   使用Twisted建立你的服务器(2)  

  请求和实例化的顺序是reactor、factory、protocol。但是真实的开发顺序返回是倒过来的，因为你可能最初始得到的需求是要用什么协议，在设计协义时才能了解需要哪些持久数据和在所有的用户请求是需要共享的内容，以及初始化时所需要完成的事务，最终你才能依据你要应用的平台来考虑优化的方法。我们先来看看如何完成一个自己的协议开发以适用于twisted框架。    


  理解protocol的工作

  twisted的protocol是通过异步处理方式来处理数据的。这就意味着protocol会通过事件来进行网络数据的处理，并且在处理中不会进行任何等待。这是一个最简单的Echo协议的代码：    

  
from twisted.internet.protocol import Protocol   
class Echo(Protocol):   
    def dataReceived(self,data):   
        self.transport.write(data)   

  echo是一个非常简单的协议，它所做的事就是将客户机发过来的数据完整的反回给客户端。这里它没有响应所有的方法，但是也是一个可以使用并且运行的协议。下面的代码响应了另一个事件：    

  
from twisted.internet.protocol import Protocol   
class HelloHD(Protocol):   
    def connectionMade(self):   
        self.transport.write("Hello This is HD's Test protocol\r\n")   
        self.transport.loseConnection()   

  这样在用户连接建立时向用户发送一个欢迎消息，然后就断开了与客户机的连接。下面再看一个实现更多事件的协议实现：    

     
from twisted.internet.protocol import Protocol   
class Echo(Protocol):   
    def connectionMade(self):   
        self.factory.numProtocols = self.factory.numProtocols+1   
        if self.factory.numProtocols > 100:   
            self.transport.write("Too many connections,try later")   
            self.transport.loseConnection()   

    def connectionLost(self,reason):   
        self.factory.numProtocols = self.factory.numProtocols-1   

    def dataReceived(self, data):   
        self.transport.write(data)   

  这里不但向应了三个事件：连接初始化、断开连接、接收到数据。而且还使用了factory来存储一个持久的数据（当前并发的用户连接数）。       

  使用protocol做完一个rptocol的开发如何让它放入一个可以测试的环境中试验呢？以下是一个最为简单的办法进行测试：    

  
# -*- coding: utf-8 -*-
#!/usr/bin/env python

from twisted.internet.protocol import Protocol, Factory
from twisted.internet import reactor

class QOTD(Protocol):
    def connectionMade(self):
        self.transport.write("An apple a day keeps the doctor away\r\n")
        self.transport.loseConnection()

factory = Factory()
factory.protocol = QOTD
reactor.listenTCP(8080, factory)
reactor.run()  

  最后的六行代码就可以将你的protocol运行起来，成为一个可测试的daemon运行起来。测试的客户端可以使用你的telnet，用telnet登录到你的服务器的8080端口就可以进行最初级的测试了。这几行代码只需要看看Twisted的文档就能明白它的含义了。之前的reactor的说明中也非常细的说了你可以有的选择和运行方法。