Python中提供了豐富的開(kāi)源庫(kù)，方便開(kāi)發(fā)者快速就搭建好自己所需要的應(yīng)用程序。本文通過(guò)編寫(xiě)基于tcp/ip協(xié)議的通信程序來(lái)熟悉python中socket以及多線(xiàn)程的使用。
在編寫(xiě)聊天程序程序之前，我們先熟悉一下python中多線(xiàn)程以及socket的使用方法。
在python中提供了Thread這個(gè)類(lèi)來(lái)實(shí)現(xiàn)多線(xiàn)程程序的開(kāi)發(fā)。
Thread類(lèi)的原型如下：
class Thread(group=None, target=None, name=None, args=(), kwargs={})
構(gòu)造函數(shù)能帶有關(guān)鍵字參數(shù)被調(diào)用。這些參數(shù)是:
group 應(yīng)當(dāng)為 None，為將來(lái)實(shí)現(xiàn)Python Thread類(lèi)的擴(kuò)展而保留。
target 是被 run()方法調(diào)用的回調(diào)對(duì)象. 默認(rèn)應(yīng)為None, 意味著沒(méi)有對(duì)象被調(diào)用。
name 為線(xiàn)程名字。默認(rèn)，形式為'Thread-N'的唯一的名字被創(chuàng)建，其中N 是比較小的十進(jìn)制數(shù)。
args是目標(biāo)調(diào)用參數(shù)的tuple，默認(rèn)為()。
kwargs是目標(biāo)調(diào)用的參數(shù)的關(guān)鍵字dictionary，默認(rèn)為{}。
而Thread類(lèi)還提供了很多方法，而本文只講述程序中所需要的1個(gè)方法，其他的方法讀者可以根據(jù)需要去查閱python的官方幫助文檔。
start():開(kāi)啟一個(gè)線(xiàn)程
下面將通過(guò)一段簡(jiǎn)單的程序來(lái)實(shí)驗(yàn)Thread的使用。
程序如下：
import threading def PRint_work(cunt): for i in range(cunt): print 'new thread print:',idef main(): t=threading.Thread(target=print_work,args=(10,)) t.start(); sum=0; for i in range(100): sum=sum+i print 'sum=%s' % sumif __name__=="__main__": main()
程序比較簡(jiǎn)單，就不多做解釋?zhuān)贿^(guò)有2點(diǎn)需要值得注意。
注意：
1、在使用Thread類(lèi)的時(shí)候需要import threading
2、當(dāng)多線(xiàn)程啟動(dòng)的方法的參數(shù)只有一個(gè)參數(shù)的時(shí)候，實(shí)例化Thread的args的參數(shù)要表示為（param1，）需要在參數(shù)后面打一個(gè)逗號(hào)，這是因?yàn)閠uple元組只有一個(gè)元素的時(shí)候需要在后面加一個(gè)逗號(hào)，防止歧義。
下面介紹python中socket的使用方法。
注意：
1 在python中使用socket時(shí)要import socket
2 在使用socket中又服務(wù)器端和客戶(hù)端之分
服務(wù)器：
1、建立一個(gè)基于tcp協(xié)議的socket類(lèi)
s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
其中AF_INET指定的ipv4的協(xié)議，也可以使用AF_INET6指定ipv6的協(xié)議，而STREAM是指定面向流的tcp協(xié)議。
2、s.bind(‘', 8089))
綁定一個(gè)端口號(hào)，其中'127.0.0.1'是客戶(hù)端的ip地址，可以使用’0.0.0.0’來(lái)綁定網(wǎng)絡(luò)中所有的ip，8089是指定的端口，其中端口在小于1024的時(shí)候需要有管理員的權(quán)限才能綁定。
3、s.listen(5)
開(kāi)始實(shí)行監(jiān)聽(tīng)參數(shù)：代表連接的最大數(shù)量
4、sock, addr = s.accept()
接受一個(gè)客戶(hù)端的連接，返回的是一個(gè)與客戶(hù)端保持連接的socket對(duì)象以及客戶(hù)端的ip地址和端口。該方法也會(huì)阻塞線(xiàn)程，直到獲得客戶(hù)端的連接。
客戶(hù)端：
1、s.connect(('127.0.0.1', 80))
連接到服務(wù)器，其中'www.baidu.com’也可以是服務(wù)器的ip地址。
2、s.send('hello')
發(fā)送數(shù)據(jù)’hello’。TCP連接創(chuàng)建的是雙向通道，雙方都可以同時(shí)給對(duì)方發(fā)數(shù)據(jù)。但是誰(shuí)先發(fā)誰(shuí)后發(fā)，怎么協(xié)調(diào)，要根據(jù)具體的協(xié)議來(lái)決定。
3、s. recv(1024)
接受連接的對(duì)方發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)。該方法會(huì)阻塞當(dāng)前線(xiàn)程，所以需要一個(gè)專(zhuān)門(mén)的線(xiàn)程來(lái)接受數(shù)據(jù)。
注意：
同一個(gè)端口，被一個(gè)Socket綁定了以后，就不能被別的Socket綁定了。
在第二點(diǎn)講述了聊天程序需要用到的知識(shí)點(diǎn)，以及需要注意的地方，現(xiàn)在我們就開(kāi)始來(lái)設(shè)計(jì)程序的流程吧。
把程序分為即服務(wù)器與客戶(hù)端兩個(gè)部分。
服務(wù)器端的流程如下圖：
其中user對(duì)象代表一個(gè)客戶(hù)端的連接。
類(lèi)結(jié)構(gòu)如下圖所示：
客戶(hù)端的流程設(shè)計(jì)如下圖：
該程序?qū)崿F(xiàn)的是一個(gè)相對(duì)比較簡(jiǎn)單的聊天程序，由于是基于控制臺(tái)實(shí)現(xiàn)的，所只設(shè)計(jì)容許兩個(gè)人聊天，另外消息的編碼的分割符為|。
首先建立一個(gè)User的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，代碼如下：
import socket class User: def __init__(self,skt,username='none'): self.skt=skt self.username=username def send_msg(self,msg): self.skt.send(msg) def logout(self): self.skt.close()
服務(wù)端的編碼如下：
import sys import socketimport threading,timeimport User#global variableuserlist=[] def hand_user_con(usr): try: isNormar=True while isNormar: data=usr.skt.recv(1024) time.sleep(1) msg=data.split('|')#分析消息 if msg[0]=='login': print 'user [%s] login' % msg[1] usr.username=msg[1] notice_other_usr(usr) if msg[0]=='talk': print 'user[%s]to[%s]:%s' % (usr.username,msg[1],msg[2]) send_msg(msg[1],msg[2])#發(fā)送消息給目標(biāo)用戶(hù)，參數(shù)1：目標(biāo)用戶(hù)，參數(shù)2：消息內(nèi)容 if msg[0]=='exit': print 'user [%s] exit' % msg[0] isNormar=False usr.close() userlist.remove(usr) except: isNormar=False #通知其他用戶(hù)以上的好友 def notice_other_usr(usr): if(len(userlist)>1): print 'The two users' userlist[0].skt.send(("login|%s" % userlist[1].username)) userlist[1].skt.send(("login|%s" % userlist[0].username)) else: print 'The one users' def send_msg(username,msg): for usr in userlist: if(usr.username==username): usr.skt.send(msg) #程序入口 def main(): s=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM) s.bind(('0.0.0.0',9999)) s.listen(5) print u'waiting for connection...' while True: sock,addr=s.accept()#等待用戶(hù)連接 user=User.User(sock) userlist.append(user) t=threading.Thread(target=hand_user_con,args=(user,)); t.start() s.close() if(__name__=="__main__"): main()
客戶(hù)端的編碼如下：
import sys import socketimport threading,time#global variable isNormar=Trueother_usr=''def recieve_msg(username,s): global isNormar,other_usr print 'Please waiting other user login...' s.send('login|%s' %username) while(isNormar): data= s.recv(1024)#阻塞線(xiàn)程，接受消息 msg=data.split('|') if msg[0]=='login': print u'%s user has already logged in, start to chat' % msg[1] other_usr=msg[1] else: print msg[0] #程序入口def main(): global isNormar,other_usr try: print 'Please input your name:' usrname=raw_input() s=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM) s.connect(("127.0.0.1",9999)) t=threading.Thread(target=recieve_msg,args=(usrname,s)) t.start() except: print 'connection exception' isNormar=False finally: pass while isNormar: msg=raw_input()#接受用戶(hù)輸入 if msg=="exit": isNormar=False else: if(other_usr!=''): s.send("talk|%s|%s" % (other_usr,msg))#編碼消息并發(fā)送 s.close() if __name__=="__main__": main()
其效果截圖如下：
通過(guò)編寫(xiě)該聊天的程序，了解了python中多線(xiàn)程以及socket的使用。該聊天的程序過(guò)于簡(jiǎn)單，僅僅只是實(shí)現(xiàn)了這客戶(hù)端-服務(wù)端-客戶(hù)端信息交互的一個(gè)流程，并不是很完善，在很多地方還存在很多異常。
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