深入解析Python的Tornado框架中内置的模板引擎(python 解析算法)

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template中的_parse方法是模板文法的解析器，而这个文件中一坨一坨的各种node以及block，就是解析结果的承载者，也就是说在经过parse处理过后，我们输入的tornado的html模板就变成了各种block的集合。这些block和node的祖宗就是这个“抽象”类， _Node，它定义了三个方法定义，其中generate方法是必须由子类提供实现的（所以我叫它“抽象”类）。 理论上来说，当一个类成为祖宗类时，必定意味着这个类包含了一些在子类中通用的行为，那么，从_Node暴露出来的方法来看，即所有的子类理论上都会有如下特征：1. 可作为容器 (each_child, find_named_blocks)2. generate当然了，理想总是丰满的，现实也总有那么点儿不对劲，对于某些子孙，它们的特征看上去不是那么靠谱，比如_Text。 _Text这个类只用到了generate这个方法，用于将文字（Html, JS）经过trim后添加到输入流中，如果调用它的each_child or find_named_blocks，当然你能这么做，但是没有什么意义。 前面反复说到_Parse方法，它返回的结果是一个_ChunkList的实例，而_ChunkList继承与_Node。这是一个体现了_Node容器特点的类，重写了generate方法和each_child方法，而基本上就是依次调用容器内所有元素的相关方法而已。 _Nodes众多子子孙孙中比较奇葩的是_ExtendsBlock这个类，丫什么事情都没做（That is true），看上去像是另外一个“抽象类”，但是居然会被_Parse初始化，用于处理Extends这个token（tornado术语）。我就纳闷了，一旦这货被generate，难道不会抛一个异常出来木？ 真正有意思的是另外几个方法，它们有共通的模式，用_ApplyBlock来举例 在_ApplyBlock中，有趣的是generate方法

简单来说，这个函数做了两件事情：定义了一个python文件全局函数叫做applyXXX():，其中的XXX是一个整形的，自增的值，返回值是一个utf8字符串。执行这个applyXXX函数，将此函数的输出再作为self.method这个函数的输入。所以，如果一个类似于这样的模板

会得到一个类似于如下的输出：

tornado的template机制，本质上讲，就是允许开发者已HTML + template marker的方式来编写视图模板，但是在背后，tornado会把这些视图模板通过template的处理，变成可编译的python代码。 拿autumn-sea上面的代码作为例子，比较容易理解： View Template

处理后

实例剖析tornado的模板基本都在template.py这个文件中，短短多行代码就实现了基本可用的模板，让我们慢慢揭开她的面纱。首先我们看看tornado是如何编译模板的，下面是个简单的模板

tornado最后编译代码如下:

是的，你没看错，tornado编译就是将之翻译成一个个代码块，最后通exec传递我们给的参数命名空间执行_tt_execute函数。在我们上面的模板中包含了4种预定义的NODE节点，_ControlBlock,_Expression,_TEXT,每种Node节点都有自己的生成方式。比如说_Expression表达式节点，也就是我们模板中的{{name}}，当_parse解析时发现'{'后面还是'{'就认为是表达式节点，

最后生成时会调用节点的generate方法，self.expression就是上面的name，所以当exec的时候就会把name的值append到内部的列表中。像if,for等都是控制节点，他们的定义如下:

控制节点的generate方法有点意义，因为if，for等是下一行是需要缩进的，所以调用了with writer.indent继续缩进控制，可以看下_CodeWriter的indent方法。节点中比较有意思的是_ExtendsBlock，这是实现目标基础的节点，

我们发现并没有定义generate方法，那当生成继承节点时不是会报错吗？让我们看一段事例

当前目录下base.html如下:

我们可以看看解析后的节点,

由于我们继承了base.html，所以我们的应该以base.html的模板生成，并使用新定义的block代替base.html中的block，这是很正常的思路，tornado也的确是这么干的，只不过处理的并不是在_ExtendsBlock。而实在Template的_generate_python中

_generate_python中调用_get_ancestors获取当前模板的父模板，我们看到如果当前模板的_FILE节点中有_ExtendsBlock就代表有父模板并通过loader.load加载父模板，此时父模板已经是解析过的_FILE节点了。所以，在上面的模板中，ancestors是[当前模板_FILE节点，父模板_FILE节点]，ancestors.reverse()后其实ancestors[0]就是父模板，我们看到最后是通过ancestors[0].generate(writer)来生成代码的。那当前模板是如何替换父模板的block内容呢？看上图，block login_name通过解析为_NamedBlock，在_generate_python中通过调用ancestor.find_named_blocks来替换父模板的_NamedBlock的。

其它节点find_named_blocks都没有做什么事，_NamedBlock通过named_blocks[self.name] = self替换为当前模板的_NamedBlock，因为ancestors父模板在前，当前模板在后，所以最后使用的是当前模板的_NamedBlock。生成代码后generate将在给定的命名空间中exec代码

所以在模板中可以使用datetime等，都是通过在这里注入到模板中的，当然还有其它的是通过web.py 中get_template_namespace注入的

我们再来看看tornado的模板是如何对UI模块的支持的。

在使用module时将会生成_Module节点

我们看到其实_Module节点是继承自_Expression节点，所以最后执行的是_tt_modules.Entry(entry)_tt_modules定义在web.py的RequestHandler中

并通过上文的get_template_namespace中注入到模板中。

所以当执行_tt_modules.Entry(entry)时先访问_UIModuleNamespace的__getattr__,后访问__getitem__，最后调用handler._ui_module(key, self.ui_modules[key])，

_tt_modules.Entry(entry)中entry将会传给_ui_module内部的render，也就是args=entryself._active_modules[name] = module(self)此时就是实例化后的UIModule，调用render获取渲染后的内容

当然如果你觉得这么做费事，也可以使用tornado自带的TemplateModule，它继承自UIModule，你可以这么用

在module_entry.html中可以通过set_resources引用需要的静态文件

这里需要注意的是:只能在Template引用的html文件中使用set_resources函数，因为set_resources是TemplateModule.render的内部函数

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