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前言
在上一篇博客python套接字(一):socket的使用简单说明了一下套接字的使用,也实现了使用套接字来传输消息,但是也有一个问题,就是这种实现方式只能一个服务器连接一个客户端,意味着有几个个客户就要创建结果服务器,而且客户端直接还不能通信,这样就和现实生活中的情况不符,接下来讲一下如何实现一个服务器和多个客户端进行连接。本篇博客参考了python+tcp实现多人聊天室。
一、问题
在上一章的基础上在执行客户端代码,相当于有两个客户端同时向服务器发送请求,会有如下结果:
客户端:
服务器:
你会发现,服务器上面既没有打印第二个客户端的信息,也没有显示第二个客户端发送的消息,说明服务器只能处理第一个客户端的消息。
二、实现一个服务器连接多个客户端
1、问题分析
为什么两个客户端都能连接服务器,但是服务器只能处理一个客户端的消息呢?因为服务器里面只有一个主线程,该线程接收到第一个客户端的连接之后,就腾不出手来解决其他线程了。要解决这个问题,就要使用到多线程。
2、代码实现
目标:模拟创建一个多人聊天室(类似微信群),一个人在上面发消息,所有客户端都能看到。
因为有些命令有特殊的功能,因此自定义了如下规则:
命令格式 | 说明 |
---|---|
name -n | 更改用户名为name并且重新进入聊天室 |
message -ta | 发送消息给聊天室的所有成员 |
exit | 退出聊天室 |
a、服务器端
服务器端不仅要接收源源不断的客户端请求,而且还要接收和发送数据,所以大概的设计思路如下:主线程负责对发起请求的客户创建链接,并且将每个用户对应的链接保存到一个字典中去,方便调用。对于每个用户链接,都创建两个子线程,一个子线程用来发送数据,另外一个子线程用来接收数据。实现代码如下:
tcp_server.py
import socketfrom threading import Threadimport timeimport sys# 创建存储对象class Node: def __init__(self): self.Name = None # 用户名 self.Thr = None # 套接字连接对象class TcpServer: user_name = {} # 存储用户信息; dict 用户名:Node对象 def __init__(self, port): """ 初始化服务器对象 port: 服务器端口 """ self.server_port = port # 服务器端口 self.tcp_socket = socket.socket() # tcp套接字 self.tcp_socket.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, 1) # 端口重用 self.tcp_socket.bind(self.server_port) def start(self): """ 启动服务器 """ self.tcp_socket.listen(10) # 设置服务器接受的链接数量 print(self.get_time(), "系统:等待连接") while True: try: conn, addr = self.tcp_socket.accept() # 监听客户端的地址和发送的消息 except KeyboardInterrupt: # 按下ctrl+c会触发此异常 self.tcp_socket.close() # 关闭套接字 sys.exit("\n" + self.get_time() + "系统:服务器安全退出!") # 程序直接退出,不捕捉异常 except Exception as e: print(e) continue # 为当前链接创建线程 t = Thread(target=self.do_request, args=(conn, )) t.start() def do_request(self, conn): """ 监听客户端传送的消息,并将该消息发送给所有用户 """ conn_node = Node() while True: recv_data = conn.recv(1024).decode('utf-8').strip() # 获取客户端发来的数据 info_list = recv_data.split(" ") # 切割命令 # 如果接收到命令为exit,则表示该用户退出,删除对应用户信息,关闭连接 if recv_data == "exit": msg = self.get_time() + " 系统:用户" + conn_node.Name + "退出聊天室!" print(msg) self.send_to_other(conn_node.Name, msg) conn.send('exit'.encode("utf-8")) self.user_name.pop(conn_node.Name) conn.close() break else: try: A = info_list[-2], info_list[-1] except IndexError: conn.send((self.get_time() + ' 系统:无法识别您的指令,请重新输入!').encode('gb2312')) continue if info_list[-1] == '-n': # 新用户注册 print(self.get_time() + ' 系统:' + info_list[0] + '连接成功') data_info = self.get_time() + ' 系统:' + info_list[0] + '加入了聊天' self.send_to_all(data_info) conn.send('OK'.encode('utf-8')) conn_node.Name = info_list[0] conn_node.Thr = conn self.user_name[info_list[0]] = conn_node elif info_list[-1] == '-ta': # 群发消息 msg = self.get_time() + ' %s:' % conn_node.Name + ' '.join(info_list[:-1]) self.send_to_all(msg) def send_to_all(self, msg): """ 对所有用户发送消息 """ print(msg) for i in self.user_name.values(): i.Thr.send(msg.encode('utf-8')) def send_to_other(self, name, msg): """ 对除了当前发送信息的用户外的其他用户发送消息 """ # print("收到消息:" + msg) for n in self.user_name: if n != name: self.user_name[n].Thr.send(msg.encode('utf-8')) else: continue def get_time(self): """ 返回当前系统时间 """ return '[' + time.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S", time.localtime()) + ']'if __name__ == '__main__': HOST = "127.0.0.1" POST = 9999 server = TcpServer((HOST, POST)) server.start()
b、客户端
客户端就简单一点,只需要不断的发送数据和接收数据即可。主线程创建链接并和服务器连接。然后创建两个子线程,分别负责数据的接收和发送。代码实现如下:
tcp_clinet.py
import socketfrom threading import Threadclass TcpClient: server_addr = ('127.0.0.1', 9999) def __init__(self): self.tcp_cli_socket = socket.socket() def msg_recv(self): """ 接收数据 """ while True: data = self.tcp_cli_socket.recv(1024) if data.decode("utf-8") == "exit": print('客户端退出') self.tcp_cli_socket.close() break print(data.decode("utf-8")) def msg_send(self): """ 发送数据 """ while True: data_info = input("请发言:") if data_info == "exit": self.tcp_cli_socket.send(data_info.encode("utf-8")) break else: self.tcp_cli_socket.send((data_info + ' -ta').encode("utf-8")) def start(self): """ 连接服务器 """ try: self.tcp_cli_socket.connect(self.server_addr) except Exception as e: print("连接失败,请重试!") self.tcp_cli_socket.close() print(e) return while True: name = input("请输入用户名:") self.tcp_cli_socket.send((name + ' -n').encode('utf-8')) data = self.tcp_cli_socket.recv(128).decode('utf-8') print(data) if data == "OK": print("你已成功进入聊天室") break else: print(data) t = Thread(target=self.msg_recv) t.start() t1 = Thread(target=self.msg_send) t1.start()if __name__ == '__main__': client = TcpClient() client.start()
3、运行
启动一个服务器和两个客户端,两个客户端之间进行交流,服务器则负责转发它们发送的消息(有点瑕疵)
可以看到它们发送的消息对方都能收到。
下一章:python套接字(三):结合pyside2实现多人聊天室
来源地址:https://blog.csdn.net/fresh_nam/article/details/131171502