Python基于Socket实现简易多人聊天室

前言

套接字(Sockets)是双向通信信道的端点。 套接字可以在一个进程内，在同一机器上的进程之间，或者在不同主机的进程之间进行通信，主机可以是任何一台有连接互联网的机器。
套接字可以通过多种不同的通道类型实现：Unix域套接字，TCP，UDP等。 套接字库提供了处理公共传输的特定类，以及一个用于处理其余部分的通用接口。

socket模块：

要创建套接字，必须使用套接字模块中的socket.socket()函数，该函数具有一般语法

s = socket.socket (socket_family, socket_type, protocol = 0)

参数	描述
socket_family	它的值可以是：AF_UNIX或AF_INET，如前所述。
socket_type	它的值可以是：SOCK_STREAM或SOCK_DGRAM。
protocol	这通常被省略，默认为0。

常用方法:

序号	方法	描述
1	s.bind()	此方法将地址(主机名，端口号对)绑定到套接字。
2	s.recvfrom()	此方法接收UDP消息，返回值是一对（字节， 地址） ，其中字节是代表接收到的数据的字节对象，而地址是发送数据的套接字的地址
3	s.sendto()	此方法发送UDP消息，将数据发送到套接字。该套接字不应连接到远程套接字，因为目标套接字是由address指定的
4	s.close()	此方法关闭套接字，套接字对象上所有以后的操作都将失败。远端将不再接收任何数据（在清除排队的数据之后）。套接字在被垃圾回收时会自动关闭
5	s.gethostname()	返回主机名，返回一个字符串，其中包含当前正在执行Python解释器的计算机的主机名。

示例1

服务器端

#sever.py
import socket

s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
host = socket.gethostname()
port = 8088
s.bind((host,port))
try:
    while True:
        receive_data,addr = s.recvfrom(1024)
        print("来自服务器" + str(addr) + "的消息:")
        print(receive_data.decode('utf-8'))
        msg = input('please input send to msg:')
        s.sendto(msg.encode('utf-8'),addr)
except:
    s.close()

客户端

#client.py
import socket
s = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM)
try:
    while True:
        host = socket.gethostname()
        port = 8088
        send_data = input('please input msg:')
        s.sendto(send_data.encode('utf-8'),(host,port))
        msg,addr = s.recvfrom(1024)
        print("来自服务器" + str(addr) + "的消息:")
        print(msg.decode('utf-8'))
except:
    s.close()

服务端示例

客户端示例

简易的UDP聊天实现了,下面我们来优化一下示例。

示例2

服务端：

#server.py
import socket
import logging

def main():
    s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)  # 创建socket对象

    addr = ('127.0.0.1', 9999)
    s.bind(addr)  # 绑定地址和端口

    logging.info('UDP Server on %s:%s...', addr[0], addr[1])

    user = {}  # 存放字典{addr:name}
    while True:
        try:
            data, addr = s.recvfrom(1024)  # 等待接收客户端消息存放在2个变量data和addr里
            if not addr in user:  # 如果addr不在user字典里则执行以下代码
                for address in user:  # 从user遍历数据出来address
                    s.sendto(data + ' 进入聊天室...'.encode('utf-8'), address)  # 发送user字典的data和address到客户端
                user[addr] = data.decode('utf-8')  # 接收的消息解码成utf-8并存在字典user里,键名定义为addr
                continue  # 如果addr在user字典里，跳过本次循环

            if 'EXIT'.lower() in data.decode('utf-8'):#如果EXIT在发送的data里
                name = user[addr]   #user字典addr键对应的值赋值给变量name
                user.pop(addr)      #删除user里的addr
                for address in user:    #从user取出address
                    s.sendto((name + ' 离开了聊天室...').encode(), address)     #发送name和address到客户端
            else:   
                print('"%s" from %s:%s' %(data.decode('utf-8'), addr[0], addr[1]))  
                for address in user:    #从user遍历出address
                    if address != addr:  #address不等于addr时间执行下面的代码
                        s.sendto(data, address)     #发送data和address到客户端

        except ConnectionResetError:
            logging.warning('Someone left unexcept.')

if __name__ == '__main__':
    main()

客户端：

#clinet.py
import socket
import threading

def recv(sock, addr):
    '''
    一个UDP连接在接收消息前必须要让系统知道所占端口
    也就是需要send一次，否则win下会报错
    '''
    sock.sendto(name.encode('utf-8'), addr)
    while True:
        data = sock.recv(1024)
        print(data.decode('utf-8'))


def send(sock, addr):
    '''
        发送数据的方法
        参数：
            sock：定义一个实例化socket对象
            server：传递的服务器IP和端口
    '''
    while True:
        string = input('')
        message = name + ' : ' + string
        data = message.encode('utf-8')
        sock.sendto(data, addr)
        if string.lower() == 'EXIT'.lower():
            break

def main():
    '''
        主函数执行方法，通过多线程来实现多个客户端之间的通信
    '''
    s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
    server = ('127.0.0.1', 9999)
    tr = threading.Thread(target=recv, args=(s, server), daemon=True)
    ts = threading.Thread(target=send, args=(s, server))
    tr.start()
    ts.start()
    ts.join()
    s.close()

if __name__ == '__main__':
    print("-----欢迎来到聊天室,退出聊天室请输入'EXIT(不分大小写)'-----")
    name = input('请输入你的名称:')
    print('-----------------%s------------------' % name)
    main()

支持多人的简易聊天室示例，多个客户端通过一个服务器进行之间通信