基于TCP的socket编程实现client和server通信

实验内容：

client为单线程、server为多线程（群聊功能）

原理：

套接字（socket）是一个抽象层，应用程序可以通过它发送或接收数据，可对其进行像对文件一样的打开、读写和关闭等操作。套接字允许应用程序将I/O插入到网络中，并与网络中的其他应用程序进行通信。

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环境：

Python 3.8.2、Windows10、pycharm

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实验过程：

一、先编写服务器实现群聊、

在这里插入图片描述

成功建立连接、每个线程都有自己文件占位符fd和端口号port：

在这里插入图片描述

三个client共同发送消息、验证群聊

在这里插入图片描述

群聊实现，每个client都收到来自时间、端口各异的消息

在这里插入图片描述

TcpServer代码


#服务端
import socket
import threading    #基于线程的并行
import logging      #Python 的日志记录工具
import datetime     #基本的日期和时间类型

FORMAT = "%(asctime)s %(threadName)s %(thread)d %(message)s"
logging.basicConfig(format=FORMAT, level=logging.INFO)

#创建类
class TcpChatServer:
    #初始化、ip、port
    def __int__(self, ip='127.0.0.1', port=9999):
        self.addr = (ip, port)
        self.sock = socket.socket()
        self.clients = {}           #空字典储存已有进程

    #开启
    def start(self):
        self.sock.bind(self.addr)
        self.sock.listen()      #服务启动、开始监听
        threading.Thread(target=self.accept, name='accept').start()     #开始线程活动

    def accept(self):
        while True:
            s, raddr = self.sock.accept()      #返回新的套接字对象和客户端IP地址
            logging.info(s)
            logging.info(raddr)
            #key = raddr, values = s
            self.clients[raddr] = s
            threading.Thread(target=self.recv, name='recv', args=(s,)).start()

    def recv(self, sock:socket.socket):
        while True:
            try:                                #异常处理
                data = sock.recv(1024)          #阻塞点
                logging.info(data)  # 打印拿到的数据
            except Exception as e:
                logging.error(e)
                data = b'quit'
            if data == b'quit':
                self.clients.pop(sock.getpeername())
                break
            msg = "ack{}. {} {}".format(        #数据整理=地址+时间+内容
                sock.getpeername(),
                datetime.datetime.now().strftime("%Y/%m/%d-%H:%M:%S"),
                data.decode()).encode()
            #一对多、发送所有接受的数据
            for s in self.clients.values():
                    s.send(msg)

    #发送
    def send(self, cmd):
        sMsg = "send{}. {} {}".format(
            self.sock.getsockname(),       #Return the socket's own address
            datetime.datetime.now().strftime("%Y/%m/%d-%H:%M:%S"),
            cmd).encode()
#        self.sock.send(sMsg)
        # 一对多、发送所有接受的数据
        for s in self.clients.values():
            s.send(sMsg)

    #停止
    def stop(self):
        for s in self.clients.values():
            s.close()
        self.sock.close()

#custom
cs = TcpChatServer()
cs.__int__()
cs.start()

#测试、输入显示当前进程
while True:
    cmd = input("输入show查看当前进程，输入quit关闭服务器\n")
    if cmd.strip() == 'quit':               #移除字符串头尾指定的字符（默认为空格或换行符）或字符序列
        cs.stop()
        threading.Event.wait(3)             #阻塞线程直到内部变量为true
        break
    elif cmd.strip() == 'show':
        logging.info(threading.enumerate())  # 以列表形式返回当前所有存活的 Thread 对象
    else:
        cs.send(cmd)

二、再编写客户端、

连接服务器

在这里插入图片描述

实现双向数据传输

在这里插入图片描述

TcpClient代码


#客户端
import socket

import datetime

import threading

class TcpCilent:

    def __int__(self):
        host = '127.0.0.1'
        port = 9999
        raddr = (host, port)
        self.bufsize = 1024                                                  # 指定接收数据大小
        self.tcpCilent = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)   # 创建TCP Socket
        self.tcpCilent.connect(raddr)                                        # 连接
        threading.Thread(target=self.send, name='send').start()  # 开始线程活动
        threading.Thread(target=self.recv, name='recv').start()

    def send(self):
        #发送数据
        while True:
            cmd = input("输入要发送的数据、输入quit断开连接:\n")
            if cmd.strip(':') == 'quit':
                self.stop()
                break
            cMsg = "send{}. {} {}".format(
                self.tcpCilent.getsockname(),
                datetime.datetime.now().strftime("%Y/%m/%d-%H:%M:%S"),
                cmd
            )
            self.tcpCilent.send(cMsg.encode())

    def recv(self):
        while True:
            #接收数据
            try:
                data = self.tcpCilent.recv(self.bufsize)
            except Exception as e:          #常规错误的基类、线程释放问题？
                print(e)
                data = ""
            if not len(data):
                break
            sMsg = "ack{}. {} {}".format(  # 数据整理=地址+时间+内容
                self.tcpCilent.getpeername(),
                datetime.datetime.now().strftime("%Y/%m/%d-%H:%M:%S"),
                data.decode())
            print(sMsg)

    def stop(self):
        self.tcpCilent.close()

cs = TcpCilent()
cs.__int__()