在 Python 程序中创建 TCP 服务器时,创建通用 TCP 服务器的一般演示代码如下。需要记住的是,这仅是设计服务器的一种方式。一旦熟悉了服务器设计,可以修改下面的代码来操作服务器。
ss = socket() #创建服务器套接字
ss.bind() #绑定套接字与地址
ss.listen() #监听连接
inf_loop: #服务器无限循环
cs = ss.accept() #接受客户端连接
comm_loop: #通信循环
cs.recv()/cs.send() #对话(接收/发送)
cs.close() #关闭客户端套接字
ss.close() #关闭服务器套接字#(可选)
在 Python 程序中,所有套接字都是通过 socket.socket() 函数创建的。因为服务器需要占用一个端口并等待客户端的请求,所以它们必须绑定到一个本地地址。因为 TCP 是一种面向连接的通信系统,所以在 TCP 服务器开始操作之前,必须安装一些基础设施。特别地,TCP 服务器必须监听(传入)的连接。一旦这个安装过程完成,服务器就可以开始它的无限循环。
在调用 accept() 函数之后,就开启了一个简单的(单线程)服务器,它会等待客户端的连接。默认情况下,accept() 函数是阻塞的,这说明执行的操作会被暂停,直到一个连接到达为止。一旦服务器接受了一个连接,就会利用 accept() 方法返回一个独立的客户端套接字,用来与即将到来的消息进行交换。
下面的实例代码演示了通过套接字建立 TCP“客户端/服务器”连接的过程,这是一个可靠的、相互通信的“客户端/服务器”。
实例文件 ser.py 的功能是以 TCP 连接方式建立一个服务器端程序,该程序能够将收到的信息直接发回到客户端。文件 ser.py 的具体实现代码如下:
import socket #导入socket模块
HOST = '' #定义变量HOST的初始值
PORT = 10000 #定义变量PORT的初始值
#创建socket对象s,参数分别表示地址和协议类型
s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
s.bind((HOST, PORT)) #将套接字与地址绑定
s.listen(1) #监听连接
conn, addr = s.accept() #接受客户端连接
print('客户端地址', addr) #显示客户端地址
while True: #连接成功后
data = conn.recv(1024) #实现对话操作(接收/发送)
print("获取信息:",data.decode('utf-8'))#显示获取的信息
if not data: #如果没有数据
break #终止循环
conn.sendall(data) #发送数据信息
conn.close() #关闭连接
在上述实例代码中,建立 TCP 连接之后使用 while 语句多次与客户端进行数据交换,直到收到的数据为空时才会终止服务器的运行。因为这只是一个服务器端程序,所以运行之后程序不会立即返回交互信息,还要等待和客户端建立连接,等与客户端建立连接后才能看到具体的交互效果。
实例文件 cli.py 的功能是建立客户端程序,在此需要创建一个 socket 实例,然后调用这个 socket 实例的 connect() 函数来连接服务器端。connect() 函数的语法格式如下所示:
connect (address)
参数“address”通常也是一个元组(由一个主机名/IP地址、端口构成),如果要连接本地计算机,则主机名可直接使用“localhost”,connect() 函数能够将套接字连接到远程地址为“address”的计算机。
实例文件 cli.py 的具体实现代码如下:
import socket #导入socket模块
HOST = 'localhost' #定义变量HOST的初始值
PORT = 10000 #定义变量PORT的初始值
#创建socket对象s,参数分别表示地址和协议类型
s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
s.connect((HOST, PORT)) #建立和服务器端的连接
data = "你好!" #设置数据变量
while data:
s.sendall(data.encode('utf-8')) #发送数据"你好"
data = s.recv(512) #实现对话操作(接收/发送)
print("获取服务器信息:\n",data.decode('utf-8')) #显示接收到的服务器信息
data = input('请输入信息:\n') #信息输入
s.close() #关闭连接
上述代码使用套接字以 TCP 连接方式建立一个简单的客户端程序,基本功能是将从键盘录入的信息发送给服务器,并从服务器接收信息。因为服务器端是建立在本地“localhost”的 10000 端口上,所以上述代码作为客户端程序,连接的就是本地“localhost”的 10000 端口。
当连接成功之后,向服务器端发送一条默认的信息“你好!”,再将从键盘录入的信息发送给服务器端,直到录入空信息(按 Enter 键)时才退出 while 循环,关闭套接字连接。先运行 ser.py 服务器端程序,然后运行 cli.py 客户端程序,除发送一条默认的信息之外,从键盘中录入的信息都会发送给服务器,服务器收到信息后显示并再次转发回客户端进行显示。
执行效果如图 1 所示。
图 1:执行文件 cli.py 后的效果
再看下面的这个实例,功能是建立一个 TCP“客户端/服务器”模式的机器人聊天程序。
在这个实例中,看服务器端的实例文件 jiqirenser.py。具体实现代码如下:
import socketserver
class Myserver(socketserver.BaseRequestHandler):
def handle(self):
conn = self.request conn.sendall(bytes("你好,我是机器人",encoding="utf-8"))
while True:
ret_bytes = conn.recv(1024)
ret_str = str(ret_bytes,encoding="utf-8")
if ret_str == "q":
break
conn.sendall(bytes(ret_str+"你好我好大家好",encoding="utf-8"))
if __name__ == "__main__":
server = socketserver.ThreadingTCPServer(("127.0.0.1",8000),Myserver)
server.serve_forever()
在这个实例中,看客户端的实例文件 jiqirencli.py。具体实现代码如下:
import socket
obj = socket.socket()
obj.connect(("127.0.0.1",8000))
ret_bytes = obj.recv(1024)
ret_str = str(ret_bytes,encoding="utf-8")
print(ret_str)
while True:
inp = input("请问您有什么问题? \n >>>")
if inp == "q":
obj.sendall(bytes(inp,encoding="utf-8"))
break
else:
obj.sendall(bytes(inp, encoding="utf-8"))
ret_bytes = obj.recv(1024)
ret_str = str(ret_bytes,encoding="utf-8")
print(ret_str)
执行后的效果如图 2 所示。
图 2:执行文件 jiqirencli.py 后的效果
再看下面的这个实例,功能是实现文件上传。
在这个实例中,看服务器端的实例文件 shangchuanfuwu.py。具体实现代码如下:
import socket
sk = socket.socket()
sk.bind(("127.0.0.1",8000))
sk.listen(5)
while True:
conn,address = sk.accept()
conn.sendall(bytes("欢迎光临我爱我家",encoding="utf-8"))
size = conn.recv(1024)
size_str = str(size,encoding="utf-8")
file_size = int(size_str)
conn.sendall(bytes("开始传送", encoding="utf-8"))
has_size = 0
f = open("123.jpg","wb")
while True:
if file_size == has_size:
break
date = conn.recv(1024)
f.write(date)
has_size += len(date)
f.close()
在这个实例中,看客户端的实例文件 shangchuancli.py。具体实现代码如下:
import socket
import os
obj = socket.socket()
obj.connect(("127.0.0.1",8000))
ret_bytes = obj.recv(1024)
ret_str = str(ret_bytes,encoding="utf-8")
print(ret_str)
size = os.stat("yan.jpg").st_size
obj.sendall(bytes(str(size),encoding="utf-8"))
obj.recv(1024)
with open("yan.jpg","rb") as f:
for line in f:
obj.sendall(line)