Twisted 介绍 及TCP广播系统实例

twisted 提供更多传输层 udp,tcp,tls及应用层HTTP，FTP等协议的支持，在开发方法上更提供了丰富的特性来支持异步编程

安装twisted

建议使用anaconda 安装，conda install twisted,

Windows 安装需要先安装两个支持库，zope inteeface和pywin32 然后pip install twisted,

Linux系统 直接命令行 apt-get install python-twisted 或者yum install python-twisted 

实战演练 - 开发TCP广播系统

系统描述：广播系统接收任意客户端的链接请求，并将任意客户端发送给服务器的消息转发给所有其他客户端，本系统是一个基本的实时通信模型

1、广播服务器

 twisted基于传输层TCP编程时，直接针对Twisted的Protocol,Factory等类进行编程，而无需操作socket里面的bind，send，receive等基本用语，并且定义他们的子类并重写connectionMode,dataReceived进行事件化的TCP变成风格

• connectionMode（） 当链接建立时由twisted框架调用，本函数主要作用是在系统中注册该链接，方便调用
• dataReceived（） 当收到客户端数据时由twisted框架调用
• connectionLost（）当链接断开时由框架调用，实际应用中用来清理链接占用的资源 

本广播系统的Protocol代码为：

from twisted.internet.protocol import Protocol

clients = [] # 保存所有客户端连接


class Spreader (Protocol):  # 继承Protocol，实现需要重载的方法
    def __init__(self, factory):
        self.factory = factory

    def connectionMade(self): # 对连接的客户端计数，并保存到clients列表中
        self.factory.numProtocols = self.factory.numProtocols + 1
        self.transport.write (("欢迎来到Spread site,你是第%d 个客户端用户！\n" % (self.factory.numProtocols)).encode ('utf8'))
        print ("新连接: %d" % self.factory.numProtocols)
        clients.append (self)

    def connectionLost(self, reason): # 执行反向操作
        self.factory.numProtocols = self.factory.numProtocols - 1
        clients.remove (self)
        print ("关闭连接：%d" % self.factory.numProtocols)

    def dataReceived(self, data):  # 循环当前clients列表中的所有客户端，将受到的数据，分发给自己之外的所有客户端
        if data == 'close':  # 如果受到客户端发来的数据‘close’ ，则主动关闭与该客户端的链接
            self.transport.lostConnection ()
            for client in clients:
                if client != self:
                    client.transport.write (data)

开发Factory子类

Factory类起到了 对Protocol 类的管理作用，当有新的客户端链接时，框架调用Factory.buildProtocol(),可以创建Protoco子类的实例，代码如下

from twisted.internet.protocol import Factory

from twisted.internet.endpoints import TCP4ServerEndpoint
from twisted.internet import reactor

class SpreaderFactory(Factory):
    def __init__(self):
        self.numProtocols = 0

    def buildProtocol(self, addr):

        return Spreader(self)

# 8007是本服务器的监听端口
endpoint = TCP4ServerEndpoint(reactor,8007)
endpoint.listen(SpreaderFactory())

reactor.run() # 挂起运行

2、广播客户端

实现与服务器程序相匹配的TCP客户端程序

from twisted.internet.protocol import Protocol, ClientFactory

from twisted.internet import reactor
import threading
import fileinput
import time
import sys
import datetime

class Echo (Protocol):  # Protocol子类，此处进行通信逻辑开发
    def __init__(self):
        self.connected = False  # 在函数routine中使用该状态决定是否向服务器发送消息

    def connectionMade(self):
        self.connected = True

    def connectionLost(self, reason):
        self.connected = False

    def dataReceived(self, data):
        print (data.decode ('utf8'))

class EchoClientFactory (ClientFactory):  # Factory子类，管理链接关系
    def __init__(self):
        self.protocol = None

    def startedConnecting(self, connector):
        print ("开始链接")

    def buildProtocol(self, addr):
        print ('已连接')
        self.protocol = Echo ()
        return self.protocol

    def clientConnectionLost(self, connector, reason):
        print ("链接丢失，原因是：", reason)

    def clientConnectionFailed(self, connector, reason):
        print ('链接失败，原因是：', reason)

bStop = False

def routine(factory):   # 每隔5秒向服务器发送消息
    while not bStop:
        if factory.protocol and factory.protocol.connected:
            factory.protocol.transport.write(('hello,i am xx %s' % (datetime.datetime.now())).encode('utf8'))
        time.sleep(5)

host = '127.0.0.1'
port = 8007
factory = EchoClientFactory()
reactor.connectTCP(host,port,factory)
threading.Thread(target=routine,args=(factory,)).start()   # 启动县城运行routine()函数
reactor.run()  # 挂起运行
bStop = True # 通知routine线程退出

 结果：

server：

 

客户端：