20242126 实验三《Python程序设计》实验报告

20242126 2024-2025-2 《Python程序设计》实验三报告

课程：《Python程序设计》
班级： 2421
姓名：邹清楠
学号：20242126
实验教师：王志强
实验日期：2025年4月16日
必修/选修：公选课

一. 实验内容

创建服务端和客户端，服务端在特定端口监听多个客户请求。客户端和服务端通过Socket套接字（TCP/UDP）进行通信。

二. 实验过程及结果

1.服务端部分

（1）导入os库和socket库

import socket
import os

（2）定义加密函数

这里使用了异或加密，仅为对文本进行加密的一个示例。当然也可以使用其他的加密方法。

def xor(data, key):
    #确保数据为byte类型
    if isinstance(data, str):
        dabin = data.encode('utf-8')
    else:
        dabin = data
    kebin = key.encode('utf-8')
    result = bytearray()
    length = len(kebin)
    #循环用密钥加密数据并存入reslut
    #这样一来，当密钥比数据短时仍然可以加密
    for i, byte in enumerate(dabin):
        result.append(byte ^ kebin[i % length])
    return bytes(result)
    # 根据输入类型决定返回类型
    return result.decode('utf-8', errors='ignore') if isinstance(data, str) else bytes(result)

（3）基本配置环节

key = "NORREICH" #定义密钥
server = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) #创建TCP套接字
server.bind(('localhost', 9999)) #绑定IP和端口，这里用了本机的IP
server.listen(5)
print("服务器已启动，监听中...")

（4）主体部分

主题部分使用try语句，方便记录异常情况

try:
    while True: #进入循环，不断进行两端的信息发送
        client, address = server.accept()
        # 接受客户端连接，返回客户端socket对象和地址信息
        print(f"客户端 {address} 已连接") # 打印客户端连接信息
        
        try:
            proc_data = client.recv(1024) #接受最多1024字节的信息
            if not proc_data: #收到空数据则跳过
                continue
            #对数据进行加密
            deproc_data = xor(proc_data, key).decode('utf-8', errors='ignore')
            
            if deproc_data.startswith("FILE"): #当客户端发送FILE开头的文本时，则开始接收文件
                filename = deproc_data[4:].strip() #切割获得文件名
                save = os.path.join("D:\\Temp", filename) #构造文件保存路径，这里预先填好了一个
                print(f"FILE命令识别成功，开始接收文件 {filename}")
                #以二进制写入模式打开文件（其实是创建了一个新文件）
                with open(save, 'wb') as f:
                    while True:
                        chunk = client.recv(4096)
                        if not chunk:
                            break
                        de_chunk = xor(chunk, key)
                        # 检查是否收到结束标记
                        try:
                            if de_chunk.decode('utf-8') == "EOF":
                                break
                        except:
                            pass
                        #将数据写入文件
                        f.write(de_chunk)
                
                print("文件接收完成")
                response = xor("服务器回应：文件接受成功！", key)
                client.send(response)
                
            else:#普通消息
                print(f"客户端消息： {deproc_data}")
                response2 = input("请输入向客户端发送的消息：")
                response = xor(response2, key)
                client.send(response)
                
        except Exception as e:
            #捕获并打印异常信息
            print(f"发生错误：{e}")
        finally:
            client.close()
            
except KeyboardInterrupt:
    print("服务器关闭")
finally:
    server.close()

2.客户端部分

客户段部分与服务器端相差不大，主要区别在主体部分

if user.upper().startswith("FILE"):#开始传输文件
            filename = user[4:].strip()
            path = os.path.join("D:\\Temp\\Multiwheel", filename)
            
            if not os.path.exists(path):
                print(f"文件不存在：{filename}")
                continue
                
            # 发送文件头信息
            head = f"FILE{filename}"
            de_head = xor(head, key)
            client.send(de_head)
            
            print(f"开始发送文件：{filename}")
            with open(path, 'rb') as f:
                #以二进制只读模式打开文件
                while True:
                    data = f.read(4096)
                    if not data:
                        # 发送结束标记
                        client.send(xor("EOF", key))
                        break
                    de_data = xor(data, key)
                    client.send(de_data)
            
            print("文件发送完成")
            # 等待服务器确认
            enc = client.recv(1024)
            response = xor(enc, key).decode('utf-8')
            print(f"服务器响应: {response}")

以下是运行截图：
首先我在客户端的预定目录里存放了一个叫1.txt的文本文档

然后，开启服务端和客户端

在客户端中输入“FILE1.txt”，客户端接到命令传输文件，服务端显示接受成功

进入服务端的保存路径，果然有文件存在

接下来进行普通消息传输测试：

确保两台电脑同时连接同一个WIFI，在cmd中运行ipconfig命令，将程序中的IPv4地址换为WIFI的

一台电脑先运行服务端，另一台电脑运行客户端，传输消息成功