Tornado.concurrent模块的异步IO操作实例解析

Tornado是一个非阻塞式的网络库，它提供了一套完整的异步IO操作方式，以方便开发者实现高并发的网络应用程序。其中，tornado.concurrent模块是Tornado库的一个子模块，它提供了一些与异步IO操作相关的工具和类，方便开发者在Tornado中进行异步编程。

在tornado.concurrent模块中，最常用的类是Future和Executor。Future是一个用于保存异步操作结果的类，而Executor则是一个用于执行异步操作的类。在下面的例子中，我们会结合使用Future和Executor来演示异步IO操作的使用方式。

import tornado.concurrent
import tornado.gen
import tornado.ioloop
import tornado.web
import time


class MyHandler(tornado.web.RequestHandler):
    @tornado.gen.coroutine
    def get(self):
        self.write("Before async operation<br>")
        yield self.async_operation()
        self.write("After async operation<br>")
        self.finish()

    @tornado.concurrent.return_future
    def async_operation(self, callback=None):
        def callback_wrapper():
            # 模拟异步IO操作
            time.sleep(3)
            callback()

        io_loop = tornado.ioloop.IOLoop.current()
        io_loop.add_callback(callback_wrapper)


if __name__ == "__main__":
    app = tornado.web.Application([
        (r"/", MyHandler),
    ])
    app.listen(8888)
    tornado.ioloop.IOLoop.current().start()

在这个例子中，我们创建了一个名为MyHandler的Web请求处理器，在其中定义了一个get方法。在这个方法中，我们首先使用self.write方法输出一个字符串"Before async operation"，然后通过yield关键字调用了一个名为async_operation的方法，该方法是异步操作。

@tornado.gen.coroutine
def get(self):
    self.write("Before async operation<br>")
    yield self.async_operation()
    self.write("After async operation<br>")
    self.finish()

在async_operation方法中，我们首先通过tornado.concurrent.return_future装饰器将该方法转换为一个支持回调函数的方法。接着，我们使用time.sleep()来模拟一个耗时的异步IO操作。最后，我们通过调用callback()函数来通知Future对象，表示异步操作已经完成。

@tornado.concurrent.return_future
def async_operation(self, callback=None):
    def callback_wrapper():
        # 模拟异步IO操作
        time.sleep(3)
        callback()

    io_loop = tornado.ioloop.IOLoop.current()
    io_loop.add_callback(callback_wrapper)

在main函数中，我们创建了一个Tornado应用程序，并监听在8888端口上。最后，通过调用tornado.ioloop.IOLoop.current().start()启动事件循环，开始接收客户端请求并处理。

通过运行这个例子，我们可以模拟一个耗时的异步IO操作，并观察到在异步操作完成之前和之后的输出结果。在浏览器中访问http://localhost:8888，可以看到如下输出结果：

Before async operation

After async operation

从输出结果可以看出，异步操作没有阻塞主线程，网页在得到异步操作结果之前就已经渲染完成了。这就是Tornado库提供的非阻塞式异步IO操作的魅力之处，可以大大提升应用程序的并发能力。