Python实现多用户全双工聊天(一对一)

多用户全双工聊天简陋版

简单实现了两个客户端之间的通信，客户端发送消息，先由服务器接收，然后服务器转发到另一客户端。

该版本功能非常简陋，仅仅实现了最简单的聊天，有很多地方需要注意。

工作步骤：

• 服务器端运行
• 一个客户端运行，连接成功后输入用户名，服务器会保存该用户名在一个字典中，字典的对应关系是 username --> socket
• 输入用户名之后，该客户端需要确定一个聊天用户，客户端输入To:user即可；如果客户端发送其他文本的话，会收到来自服务器的提示：“Nobody is chatting with you. Maybe the one talked with you is talking with someone else”
• 当两个客户端成功连接之后就可以互相发送消息

服务器端代码如下：

#!/usr/bin/python
#coding:utf-8
#server.py
from socket import *
from time import ctime
import threading
import re

HOST = ''
PORT = 9999
BUFSIZ = 1024
ADDR = (HOST,PORT)

tcpSerSock = socket(AF_INET,SOCK_STREAM)
tcpSerSock.bind(ADDR)
tcpSerSock.listen(5)

clients = {} # username -> socket
chatwith = {} # user1.socket -> user2.socket

# clients字典中记录了连接的客户端的用户名和套接字的对应关系
# chatwith字典中记录了通信双方的套接字的对应

# messageTransform()处理客户端确定用户名之后发送的文本
# 文本只有四种类型：
#	None
#   Quit
#	To:someone
#	其他文本
def messageTransform(sock,user):
	while True:
		data = sock.recv(BUFSIZ)
		if not data:
			if chatwith.has_key(sock):
				chatwith[sock].send(data)
				del chatwith[chatwith[sock]]
				del chatwith[sock]
			del clients[user]
			sock.close()
			break
		if data=='Quit':
			sock.send(data)
			if chatwith.has_key(sock):
				data = '%s.' % data
				chatwith[sock].send(data)
				del chatwith[chatwith[sock]]
				del chatwith[sock]
			del clients[user]
			sock.close()
			break
		elif re.match('^To:.+', data) is not None:
			data = data[3:]
	    		if clients.has_key(data):
				if data==user:
		    			sock.send('Please don\'t try to talk with yourself.')
				else:
		    			chatwith[sock] = clients[data]
		    			chatwith[clients[data]] = sock
	    		else:
				sock.send('the user %s is not exist' % data)
		else:
			if chatwith.has_key(sock):
				chatwith[sock].send('[%s] %s: (%s)' % (ctime(),user,data))
			else:
				sock.send('Nobody is chating with you. Maybe the one talked with you is talking with someone else')
			 

# 每个客户端连接之后，都会启动一个新线程
# 连接成功后需要输入用户名
# 输入的用户名可能会：
#	已存在
#	(客户端直接输入ctrl+c退出)
#	合法用户名
def connectThread(sock,test): # client's socket
	
	user = None
	while True: # receive the username
		username = sock.recv(BUFSIZ)
		if not username: # the client logout without input a name
			print('The client logout without input a name')
			break
		if clients.has_key(username): # username existed
			sock.send('Reuse')
		else: # correct username
			sock.send('OK')
			clients[username] = sock # username -> socket
			user = username
			break
	if not user:
		sock.close()
		return
	print('The username is: %s' % user)
	# get the correct username
	
	messageTransform(sock,user)
			
if __name__=='__main__':
	while True:
		print('...WAITING FOR CONNECTION')
		tcpCliSock, addr = tcpSerSock.accept()
		print('CONNECTED FROM: ', addr)
		chat = threading.Thread(target = connectThread, args = (tcpCliSock,None))
		chat.start()

客户端代码如下：

#!/usr/bin/python
#coding:utf-8
#client.py
from socket import *
from time import ctime
# from termios import tcflush,TCIFLUSH
import threading
import sys

HOST = '127.0.0.1'
PORT = 9999
BUFSIZ = 1024
ADDR = (HOST,PORT)

tcpCliSock = socket(AF_INET,SOCK_STREAM)
tcpCliSock.connect(ADDR)
'''
因为每个客户端接收消息和发送消息是相互独立的，
所以这里将两者分开，开启两个线程处理
'''
def Send(sock,test):
    while True:
	try:
		data = raw_input()
		sock.send(data)
		if data=='Quit':
			break
	except KeyboardInterrupt:
		sock.send('Quit')
		break
	

def Recv(sock,test):
    while True:
	data = sock.recv(BUFSIZ)
	if data=='Quit.':
		print('He/She logout')
		continue
	if data=='Quit':
		break
	print('			%s' % data)
	

if __name__=='__main__':
	print('Successful connection')
	while True:
		username = raw_input('Your name(press only Enter to quit): ')
		tcpCliSock.send(username)
		if not username:
			break
		# username is not None
		response = tcpCliSock.recv(BUFSIZ)
		if response=='Reuse':
			print('The name is reuse, please set a new one')
			continue
		else:
			print('Welcome!')
			break

	if not username:
		tcpCliSock.close()
	
	recvMessage = threading.Thread(target = Recv, args = (tcpCliSock,None))
	sendMessage = threading.Thread(target = Send, args = (tcpCliSock,None))
	sendMessage.start()
	recvMessage.start()
	sendMessage.join()
	recvMessage.join()

总结：

功能简陋，后续会有所改进。这里还有很多地方需要注意。

比如说两个客户端A成功连接后，和客户端B聊天。A发送消息时直接输入ctrl+c退出程序（sendMessage线程会结束），我将这种情况模拟成A发送Quit登出。服务器接收到A登出信息之后，会回发一个Quit给A，A成功登出（recvMessage线程结束）。此外如果A和B建立了聊天关系，就要接触这个关系，服务器发送Quit.给B，B会继续接收信息，但是服务器端的chatwith字典中已经不存在A.socket --> B.socket关系。

但是还有很多没有解决的问题，比如说客户端A并没有输入信息，直接点击关闭按钮退出，就会发生异常（与之聊天的B客户端会崩溃）。

如果当前存在 A-->B的聊天关系，这时有一个C登录，并且确定了C-->A的聊天关系，那么A会和C聊天，这时客户端B就会被挂起。

主要的问题还是在于客户端非正常登出时的应对，目前解决了一部分问题，但是应该还有不少缺陷。