17python

Python中创建TCP服务器与客户端进行通信(上)

前言

学习套接字编程最好的方法就是从实际应用的开发中边学边用,这样对TCP服务器及客户端通信中遇到的知识点才会更加了解。 开发一个拥有服务器并且可以处理多客户端的聊天室应用程序,服务器有一定的管理权限,比如:群发消息,管理客户端可以限制连接及断开客户端连接等。 客户端可以在聊天室里群聊,私聊。

好吧,为了保证这个小小的应用开发跨度不会太大,我们采用循序渐进的方式,从基础代码上迭代开发,这里会用到的知识点有:

  • Python的socket套接字模块
  • Python的多线程模块
  • Python Tk GUI模块,后边有可能考虑做成可视化的聊天室。

socket模块

关于套接字网络编程的理论知识,这里就不在重复了,网上有很多,大家自己搜索一下好了。 要创建套接字,使用Python socket.socket()函数即可,他有一些固定的方式:

s = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)# 创建TCP/IP套接字对象

获得了套接字对象后,就可以使用套接字对象的方法进行交互了。

socket中一些常用方法

服务器套接字方法:

  • s.bind()这个方法,绑定服务器的IP及端口
  • s.listen(int)监听,可以设置一个整数限制客户端的连接。
  • s.accpt()被动接受TCP客户端的连接(阻塞)

客户端套接字方法:

  • s.connect() 连接服务器

其它方法:

  • s.recv() 接收TCP消息
  • s.send() 发送TCP消息
  • s.close() 关闭套接字。

关于消息

发送和接收消息时需要进行编码和解码,这里使用data.encode('utf-8')data.decode()保证通信消息的正常发送,如果不使用会报错。

好了,先来个简单的例子,下边是代码,建议代码运行的时候不要在IDE里运行,请在终端中运行。

服务器端

from socket import *
from time import ctime

HOST = '127.0.0.1'
PORT = 6666
BUFSIZ = 1024
ADDR = (HOST, PORT)# IP 端口

tcpSerSock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)# 创建TCP/IP套接字服务器
tcpSerSock.bind(ADDR)#绑定IP及端口
tcpSerSock.listen(5)

while True:
    print("等待客户端连接=======")
    tcpCliSock, addr = tcpSerSock.accept()#被动接受客户端连接
    print("客户端已连接=====")

    while True:
        data = tcpCliSock.recv(BUFSIZ)#接收客户端发来的数据
        print(data.decode())
        if 'exit' == data.decode():break
        data = "{0}".format(ctime())+" "+data.decode()
        tcpCliSock.send(data.encode('utf-8'))
    tcpCliSock.close()
tcpSerSock.close()

客户端

from socket import *
HOST = '127.0.0.1'
PORT = 6666
BUFSIZ = 1024
ADDR = (HOST,PORT)
# 创建客户端,并连接服务器
tcpCliSock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)
tcpCliSock.connect(ADDR)

while True:
    data = input("> ")
    tcpCliSock.send(data.encode('utf-8'))
    if 'exit' == data :break
    data = tcpCliSock.recv(BUFSIZ)
    print(data.decode())
tcpCliSock.close()

就目前这个聊天室只是完成了通信的最基本功能,只能由客户端发送一条消息,服务器端自动回应消息。之后的继续都是建立在这个基础模型之上了。

半双工的聊天室

如果稍加修改,我们就可以使这个服务器和客户端进行一对一的聊天了。

  • 服务器端添加判断,如果客户端发来的数据有内容,就进行输入,然后把数据发送给客户端。
  • 客户端连接后,先进行消息的发送,然后就一直等待服务器的消息回送,然后循环。

现在的这个聊天系统缺点就是,必须等待另一方发来消息,才能回复消息,稍后我们继续改进。

相关代码如下:

半双工服务器

from socket import *
from time import ctime

HOST = '127.0.0.1'
PORT = 6666
BUFSIZ = 1024
ADDR = (HOST, PORT)# IP 端口

tcpSerSock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)# 创建TCP/IP套接字
tcpSerSock.bind(ADDR)#绑定IP及端口
tcpSerSock.listen(5)

while True:
    print("等待客户端连接=======")
    tcpCliSock, addr = tcpSerSock.accept()#被动接受客户端连接
    print("客户端已连接=====")

    while True:
        data = tcpCliSock.recv(BUFSIZ)#接收客户端发来的数据
        print(data.decode())
        if 'exit' == data.decode():break
        if data:
            data = input("> ")
            data = "{0}".format(ctime())+" "+data
            tcpCliSock.send(data.encode('utf-8'))
    tcpCliSock.close()
tcpSerSock.close()

半双式的客户端

from socket import *
HOST = '127.0.0.1'
PORT = 6666
BUFSIZ = 1024
ADDR = (HOST,PORT)
# 创建客户端,并连接服务器
tcpCliSock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)
tcpCliSock.connect(ADDR)

while True:
    data = input("> ")
    tcpCliSock.send(data.encode('utf-8'))
    if 'exit' == data :break
    while True:
        data = tcpCliSock.recv(BUFSIZ)
        if data:
            print(data.decode())
            break
tcpCliSock.close()

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