以您熟悉的编程语言为例完成一个hello/hi的简单的网络聊天程序

Posted 2021-03-23 zjce

在这片博文我们将使用python完成一个hello/hi的简单的网络聊天程序

 

先做一下准备工作

 

1.linux的socket基础api：

    使用socket()创建套接字

int socket(int af, int type, int protocol);

af为IP地址类型，AF_INE和AF_INET6分别对应ipv4和ipv6地址
type是数据传输方式，Sock_stream（面向连接套接字）和sock_dgram(无连接套接字)
protocol是传输协议，IPPROTO_TCP和IPPROTO_UDP

使用bind()将套接字与特定的ip地址和端口号绑定

int bind(int sock, struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen); 

sock 为 socket 文件描述符，addr 为 sockaddr 结构体变量的指针，addrlen 为 addr 变量的大小

客户端使用connect(）建立连接

int connect(int sock, struct sockaddr *serv_addr, socklen_t addrlen);  

使用listen()函数让套接字进入被动监听状态
int listen(int sock, int backlog)
sock 为需要进入监听状态的套接字，backlog 为请求队列的最大长度。

使用 write() 可以向套接字中写入数据

ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t nbytes)
fd 为要写入的文件的描述符，buf 为要写入的数据的缓冲区地址，nbytes 为要写入的数据的字节数

使用 read() 可以从套接字中读取数据

ssize_t read(int fd, void *buf, size_t nbytes);

fd 为要读取的文件的描述符，buf 为要接收数据的缓冲区地址，nbytes 为要读取的数据的字节数

2.python中相关的库

2.1socket库：这是python提供的基本的 低级别的网络服务，它提供了标准的 BSD Sockets API，可以访问底层操作系统Socket接口的全部方法

　　我们用 socket（）函数来创建套接字，语法格式如下：

　　socket.socket([family[, type[, proto]]])

　　通过调用底层socket接口，提供有一下方法：

s.bind()	绑定地址（host,port）到套接字， 在AF_INET下,以元组（host,port）的形式表示地址。
s.listen()	开始TCP监听。backlog指定在拒绝连接之前，操作系统可以挂起的最大连接数量。该值至少为1，大部分应用程序设为5就可以了。
s.accept()	被动接受TCP客户端连接,(阻塞式)等待连接的到来
客户端套接字
s.connect()	主动初始化TCP服务器连接，。一般address的格式为元组（hostname,port），如果连接出错，返回socket.error错误。
s.connect_ex()	connect()函数的扩展版本,出错时返回出错码,而不是抛出异常
公共用途的套接字函数
s.recv()	接收TCP数据，数据以字符串形式返回，bufsize指定要接收的最大数据量。flag提供有关消息的其他信息，通常可以忽略。
s.send()	发送TCP数据，将string中的数据发送到连接的套接字。返回值是要发送的字节数量，该数量可能小于string的字节大小。

 

2.2 threading库：

　　接受和发送消息的方法都是阻塞的，客户端和服务端之间要进行正常聊天，需要一个线程来接受对方的消息，另一个线程来发送消息，

　　通过python的threading库来实现这个功能，示例如下：

　　t=threading.Thread(target=tcp_recv, args=(s, addr))

　　t.start()

 

3. 实现hello/hi的简单的网络聊天程序的python代码

 

客户端：

import socket

import threading

import time

from time import strftime, localtime

#定义套接字

s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)

# 建立连接:

addr=(\'127.0.0.1\', 9999)

s.connect(addr)

def tcp_recv(s,addr):

    while True:

        print(strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S", localtime()),s.recv(1024).decode(\'utf-8\'))

t=threading.Thread(target=tcp_recv, args=(s, addr))

t.start()

while True:

    msg=input()

    # 发送数据:

    s.send((\' From client : %s\'% msg).encode(\'utf-8\'))   

    if msg ==\'exit\':

       break

s.send(b\'exit\')

s.close()

 

 

服务端：

import threading

import socket

from time import strftime, localtime

s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)

s.bind((\'127.0.0.1\', 9999))

s.listen(5)

print(\'Waiting for connection...\')

def tcp_recv(sock, addr):

    while True:

        data = sock.recv(1024)

        if not data or data.decode(\'utf-8\') == \'exit\':

            break

        

        print(strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S", localtime()),data.decode(\'utf-8\'))

        #sock.send((\'Server:%s\'% input()).encode(\'utf-8\'))

    sock.close()

    print(\'Connection from %s:%s closed.\' % addr)

def tcp_send(sock):

    while True:

       

        msg = input()

        if msg == \'exit\':

            exit

        #print(\'Client:%s\'%data.decode(\'utf-8\'))

        sock.send((\' From server : %s\'% msg).encode(\'utf-8\'))

    print(\'Connection from %s:%s closed.\' % addr)

sock, addr = s.accept()

print(\'Accept new connection from %s:%s...\' % addr)

sock.send(b\' From server : Welcome!\')

while True:

    # 接受一个新连接:

    # 创建新线程来处理TCP连接:

    t = threading.Thread(target=tcp_recv, args=(sock, addr))

    t.start()

    tcp_send(sock)

 

打开两个终端运行serve.py 和 client.py，运行结果应该是这样的：

服务端：

    

 

 

客户端：