第四章：数据库

import tornado.httpserver
import tornado.ioloop
import tornado.options
import tornado.web

import pymongo

from tornado.options import define, options
define("port", default=8000, help="run on the given port", type=int)

class Application(tornado.web.Application):
    def __init__(self):
        handlers = [(r"/(\w+)", WordHandler)]
        conn = pymongo.Connection("localhost", 27017)
        self.db = conn["example"]
        tornado.web.Application.__init__(self, handlers, debug=True)

class WordHandler(tornado.web.RequestHandler):
    def get(self, word):
        coll = self.application.db.words
        word_doc = coll.find_one({"word": word})
        if word_doc:
            del word_doc["_id"]
            self.write(word_doc)
        else:
            self.set_status(404)
            self.write({"error": "word not found"})

if __name__ == "__main__":
    tornado.options.parse_command_line()
    http_server = tornado.httpserver.HTTPServer(Application())
    http_server.listen(options.port)
    tornado.ioloop.IOLoop.instance().start()

import tornado.httpserver
import tornado.ioloop
import tornado.options
import tornado.web

import pymongo

from tornado.options import define, options
define("port", default=8000, help="run on the given port", type=int)

class Application(tornado.web.Application):
    def __init__(self):
        handlers = [(r"/(\w+)", WordHandler)]
        conn = pymongo.Connection("localhost", 27017)
        self.db = conn["definitions"]
        tornado.web.Application.__init__(self, handlers, debug=True)

class WordHandler(tornado.web.RequestHandler):
    def get(self, word):
        coll = self.application.db.words
        word_doc = coll.find_one({"word": word})
        if word_doc:
            del word_doc["_id"]
            self.write(word_doc)
        else:
            self.set_status(404)
    def post(self, word):
        definition = self.get_argument("definition")
        coll = self.application.db.words
        word_doc = coll.find_one({"word": word})
        if word_doc:
            word_doc[‘definition‘] = definition
            coll.save(word_doc)
        else:
            word_doc = {‘word‘: word, ‘definition‘: definition}
            coll.insert(word_doc)
        del word_doc["_id"]
        self.write(word_doc)

if __name__ == "__main__":
    tornado.options.parse_command_line()
    http_server = tornado.httpserver.HTTPServer(Application())
    http_server.listen(options.port)
    tornado.ioloop.IOLoop.instance().start()

import os.path
import tornado.locale
import tornado.httpserver
import tornado.ioloop
import tornado.options
import tornado.web
from tornado.options import define, options
import pymongo

define("port", default=8000, help="run on the given port", type=int)

class Application(tornado.web.Application):
    def __init__(self):
        handlers = [
            (r"/", MainHandler),
            (r"/recommended/", RecommendedHandler),
        ]
        settings = dict(
            template_path=os.path.join(os.path.dirname(__file__), "templates"),
            static_path=os.path.join(os.path.dirname(__file__), "static"),
            ui_modules={"Book": BookModule},
            debug=True,
        )
        conn = pymongo.Connection("localhost", 27017)
        self.db = conn["bookstore"]
        tornado.web.Application.__init__(self, handlers, **settings)

class MainHandler(tornado.web.RequestHandler):
    def get(self):
        self.render(
            "index.html",
            page_title = "Burt‘s Books | Home",
            header_text = "Welcome to Burt‘s Books!",
        )

class RecommendedHandler(tornado.web.RequestHandler):
    def get(self):
        coll = self.application.db.books
        books = coll.find()
        self.render(
            "recommended.html",
            page_title = "Burt‘s Books | Recommended Reading",
            header_text = "Recommended Reading",
            books = books
        )

class BookModule(tornado.web.UIModule):
    def render(self, book):
        return self.render_string(
            "modules/book.html",
            book=book,
        )
    def css_files(self):
        return "/static/css/recommended.css"
    def javascript_files(self):
        return "/static/js/recommended.js"

if __name__ == "__main__":
    tornado.options.parse_command_line()
    http_server = tornado.httpserver.HTTPServer(Application())
    http_server.listen(options.port)
    tornado.ioloop.IOLoop.instance().start()

正如你看到的，这个程序和第三章中Burt‘s Books Web应用的原始版本几乎完全相同。它们之间只有两个不同点。其一，我们在我们的Application中添加了一个db属性来连接MongoDB服务器：

conn = pymongo.Connection("localhost", 27017)
self.db = conn["bookstore"]

其二，我们使用连接的find方法来从数据库中取得书籍文档的列表，然后在渲染recommended.html时将这个列表传递给RecommendedHandler的get方法。下面是相关的代码：

def get(self):
    coll = self.application.db.books
    books = coll.find()
    self.render(
        "recommended.html",
        page_title = "Burt‘s Books | Recommended Reading",
        header_text = "Recommended Reading",
        books = books
    )

此前，书籍列表是被硬编码在get方法中的。但是，因为我们在MongoDB中添加的文档和原始的硬编码字典拥有相同的域，所以我们之前写的模板代码并不需要修改。

像下面这样运行应用：

$ python burts_books_db.py

然后让你的浏览器指向http://localhost:8000/recommended/。这次，页面和硬编码版本的Burt‘s Books看起来几乎一样（参见图3-6）。

4.3.2 编辑和添加书籍

我们的下一步是添加一个接口用来编辑已经存在于数据库的书籍以及添加新书籍到数据库中。为此，我们需要一个让用户填写书籍信息的表单，一个服务表单的处理程序，以及一个处理表单结果并将其存入数据库的处理函数。

这个版本的Burt‘s Books和之前给出的代码几乎是一样的，只是增加了下面我们要讨论的一些内容。你可以跟随本书附带的完整代码阅读下面部分，相关的程序名为burts_books_rwdb.py。

4.3.2.1 渲染编辑表单

下面是BookEditHandler的源代码，它完成了两件事情：

1. GET请求渲染一个显示已存在书籍数据的HTML表单（在模板book_edit.html中）。
2. POST请求从表单中取得数据，更新数据库中已存在的书籍记录或依赖提供的数据添加一个新的书籍。

下面是处理程序的源代码：

class BookEditHandler(tornado.web.RequestHandler):
    def get(self, isbn=None):
        book = dict()
        if isbn:
            coll = self.application.db.books
            book = coll.find_one({"isbn": isbn})
        self.render("book_edit.html",
            page_title="Burt‘s Books",
            header_text="Edit book",
            book=book)

    def post(self, isbn=None):
        import time
        book_fields = [‘isbn‘, ‘title‘, ‘subtitle‘, ‘image‘, ‘author‘,
            ‘date_released‘, ‘description‘]
        coll = self.application.db.books
        book = dict()
        if isbn:
            book = coll.find_one({"isbn": isbn})
        for key in book_fields:
            book[key] = self.get_argument(key, None)

        if isbn:
            coll.save(book)
        else:
            book[‘date_added‘] = int(time.time())
            coll.insert(book)
        self.redirect("/recommended/")

我们将在稍后对其进行详细讲解，不过现在先让我们看看如何在Application类中建立请求到处理程序的路由。下面是Application的__init__方法的相关代码部分：

handlers = [
    (r"/", MainHandler),
    (r"/recommended/", RecommendedHandler),
    (r"/edit/([0-9Xx\-]+)", BookEditHandler),
    (r"/add", BookEditHandler)
]

正如你所看到的，BookEditHandler处理了两个不同路径模式的请求。其中一个是/add，提供不存在信息的编辑表单，因此你可以向数据库中添加一本新的书籍；另一个/edit/([0-9Xx\-]+)，根据书籍的ISBN渲染一个已存在书籍的表单。

4.3.2.2 从数据库中取出书籍信息

让我们看看BookEditHandler的get方法是如何工作的：

def get(self, isbn=None):
    book = dict()
    if isbn:
        coll = self.application.db.books
        book = coll.find_one({"isbn": isbn})
    self.render("book_edit.html",
        page_title="Burt‘s Books",
        header_text="Edit book",
        book=book)

如果该方法作为到/add请求的结果被调用，Tornado将调用一个没有第二个参数的get方法（因为路径中没有正则表达式的匹配组）。在这种情况下，默认将一个空的book字典传递给book_edit.html模板。

如果该方法作为到类似于/edit/0-123-456请求的结果被调用，那么isdb参数被设置为0-123-456。在这种情况下，我们从Application实例中取得books集合，并用它查询ISBN匹配的书籍。然后我们传递结果book字典给模板。

下面是模板（book_edit.html）的代码：

{% extends "main.html" %}
{% autoescape None %}

{% block body %}
<form method="POST">
    ISBN <input type="text" name="isbn"
        value="{{ book.get(‘isbn‘, ‘‘) }}"><br>
    Title <input type="text" name="title"
        value="{{ book.get(‘title‘, ‘‘) }}"><br>
    Subtitle <input type="text" name="subtitle"
        value="{{ book.get(‘subtitle‘, ‘‘) }}"><br>
    Image <input type="text" name="image"
        value="{{ book.get(‘image‘, ‘‘) }}"><br>
    Author <input type="text" name="author"
        value="{{ book.get(‘author‘, ‘‘) }}"><br>
    Date released <input type="text" name="date_released"
        value="{{ book.get(‘date_released‘, ‘‘) }}"><br>
    Description<br>
    <textarea name="description" rows="5"
        cols="40">{% raw book.get(‘description‘, ‘‘)%}</textarea><br>
    <input type="submit" value="Save">
</form>
{% end %}

这是一个相当常规的HTML表单。如果请求处理函数传进来了book字典，那么我们用它预填充带有已存在书籍数据的表单；如果键不在字典中，我们使用Python字典对象的get方法为其提供默认值。记住input标签的name属性被设置为book字典的对应键；这使得与来自带有我们期望放入数据库数据的表单关联变得简单。

同样还需要记住的是，因为form标签没有action属性，因此表单的POST将会定向到当前URL，这正是我们想要的（即，如果页面以/edit/0-123-456加载，POST请求将转向/edit/0-123-456；如果页面以/add加载，则POST将转向/add）。图4-1所示为该页面渲染后的样子。

图4-1 Burt‘s Books：添加新书的表单

4.3.2.3 保存到数据库中

让我们看看BookEditHandler的post方法。这个方法处理书籍编辑表单的请求。下面是源代码：

def post(self, isbn=None):
    import time
    book_fields = [‘isbn‘, ‘title‘, ‘subtitle‘, ‘image‘, ‘author‘,
        ‘date_released‘, ‘description‘]
    coll = self.application.db.books
    book = dict()
    if isbn:
        book = coll.find_one({"isbn": isbn})
    for key in book_fields:
        book[key] = self.get_argument(key, None)

    if isbn:
        coll.save(book)
    else:
        book[‘date_added‘] = int(time.time())
        coll.insert(book)
    self.redirect("/recommended/")

和get方法一样，post方法也有两个任务：处理编辑已存在文档的请求以及添加新文档的请求。如果有isbn参数（即，路径的请求类似于/edit/0-123-456），我们假定为编辑给定ISBN的文档。如果这个参数没有被提供，则假定为添加一个新文档。

我们先设置一个空的字典变量book。如果我们正在编辑一个已存在的书籍，我们使用book集合的find_one方法从数据库中加载和传入的ISBN值对应的文档。无论哪种情况，book_fields列表指定哪些域应该出现在书籍文档中。我们迭代这个列表，使用RequestHandler对象的get_argument方法从POST请求中抓取对应的值。

此时，我们准备好更新数据库了。如果我们有一个ISBN码，那么我们调用集合的save方法来更新数据库中的书籍文档。如果没有的话，我们调用集合的insert方法，此时要注意首先要为date_added键添加一个值。（我们没有将其包含在我们的域列表中获取传入的请求，因为在图书被添加到数据库之后date_added值不应该再被改变。）当我们完成时，使用RequestHandler类的redirect方法给用户返回推荐页面。我们所做的任何改变可以立刻显现。图4-2所示为更新后的推荐页面。

图4-2 Burt‘s Books：带有新添加书籍的推荐列表

你还将注意到我们给每个图书条目添加了一个"Edit"链接，用于链接到列表中每个书籍的编辑表单。下面是修改后的图书模块的源代码：

<div class="book" style="overflow: auto">
    <h3 class="book_title">{{ book["title"] }}</h3>
    {% if book["subtitle"] != "" %}
        <h4 class="book_subtitle">{{ book["subtitle"] }}</h4>
    {% end %}
    <img src="{{ book["image"] }}" class="book_image"/>
    <div class="book_details">
        <div class="book_date_released">Released: {{ book["date_released"]}}</div>
        <div class="book_date_added">Added: {{ locale.format_date(book["date_added"],
relative=False) }}</div>
        <h5>Description:</h5>
        <div class="book_body">{% raw book["description"] %}</div>
        <p><a href="/edit/{{ book[‘isbn‘] }}">Edit</a></p>
    </div>
</div>

其中最重要的一行是：

<p><a href="/edit/{{ book[‘isbn‘] }}">Edit</a></p>

编辑页面的链接是把图书的isbn键的值添加到字符串/edit/后面组成的。这个链接将会带你进入这本图书的编辑表单。你可以从图4-3中看到结果。

图4-3 Burt‘s Books：带有编辑链接的推荐列表

4.4 MongoDB：下一步

我们在这里只覆盖了MongoDB的一些基础知识--仅仅够实现本章中的示例Web应用。如果你对于学习更多更用的PyMongo和MongoDB知识感兴趣的话，PyMongo教程（http://api.mongodb.org/python/2.0.1/tutorial.html）和MongoDB教程（http://www.mongodb.org/display/DOCS/Tutorial）是不错的起点。

如果你对使用Tornado创建在扩展性方面表现更好的MongoDB应用感兴趣的话，你可以自学asyncmongo（https://github.com/bitly/asyncmongo），这是一种异步执行MongoDB请求的类似PyMongo的库。我们将在第5章中讨论什么是异步请求，以及为什么它在Web应用中扩展性更好。