Tornado中的WebSocket实时通讯

# 一、介绍

## 1.1 为什么需要实时通讯？

实时通讯在现代互联网应用中变得越来越重要。传统的HTTP通讯方式存在着实时性不足的问题，而实时通讯则可以实现低延迟、高并发的数据传输，能够满足在线游戏、在线客服、股票交易等诸多应用场景的需求。

## 1.2 WebSocket的优势

WebSocket是一种在单个TCP连接上进行全双工通信的协议，相比传统的HTTP通讯方式，WebSocket有以下优势：
- 低延迟：WebSocket在连接建立后可以实现双向通信，无需像HTTP那样频繁发起连接和断开连接，从而减少了通信的延迟。
- 节省带宽：WebSocket的请求和响应较轻量，不需要携带HTTP头部等冗余信息，可以更有效地利用带宽。
- 减少服务器压力：通过WebSocket可以实现服务器主动向客户端推送消息，减少了客户端频繁请求服务器的压力。

## WebSocket基础

WebSocket是一种在单个TCP连接上进行全双工通信的协议。它在浏览器和服务器之间提供实时双向通信。下面，我们将讨论WebSocket的基础知识，包括其工作原理和与HTTP的区别。
### 三、Tornado框架概述

Tornado框架是一个用Python编写的Web框架和异步网络库。它的核心是非阻塞式IO，具有出色的性能，尤其擅长处理高并发、长连接、实时通讯等场景。

#### 3.1 Tornado框架简介

Tornado最初由FriendFeed开发，用于处理其实时服务的请求。之后，Tornado被Facebook收购，并成为其一项开源项目。Tornado的设计目标是处理数以千计的开放连接，这使得它成为实时Web服务的一个理想选择。

Tornado的主要特点包括：
- 异步非阻塞IO：通过利用Python的生成器来实现异步编程，可以高效处理大量并发连接。
- 高性能：Tornado经过精心设计和优化，能够提供出色的性能表现。
- WebSocket支持：Tornado内置对WebSocket通讯的支持，可以方便地实现实时通讯功能。
- 单线程模型：Tornado采用单线程+事件循环的模型，简化了编程复杂度，同时也减少了线程切换的开销。

#### 3.2 Tornado中的异步特性

Tornado使用非阻塞式IO和事件循环来实现异步编程，在处理客户端请求时可以将不需要立即响应的任务挂起，等待IO操作完成后再进行处理，从而提高系统的并发能力和响应速度。

在Tornado中，可以通过`@gen.coroutine`装饰器将普通函数转换为协程，通过`yield`关键字来挂起执行，等待IO操作的完成。此外，Tornado还提供了`Future`和`Task`等工具来简化异步编程的复杂度，使得代码编写更加清晰和简洁。

### 四、实现We