socketserver模块使用 & websocket

socketserver:

socketserver可用于实现并发通信。

socketserver 模块简化了编写网络服务程序的任务;同时 SocketServer 模块也是 Python标准库中很多服务器框架的基础。
socketserver 模块可以简化网络服务器的编写。Python把网络服务抽象成两个主要的类,一个是 Server 类,用于处理连接相关的网络操作,另外一个则是 RequestHandler 类,用于处理数据相关的操作;并且提供了两个Mixin类,用于扩展 Server,实现多进程或多线程。

Server 类:
它包含了种五种server类,BaseServer(不直接对外服务)。TCPServer使用TCP协议,UDPServer使用UDP协议,还有两个不常使用的,
即UnixStreamServer和UnixDatagramServer,这两个类仅仅在unix环境下有用(AF_unix)。

RequestHandler类:
所有requestHandler都继承BaseRequestHandler基类。

注: 全双工管道通信:既可以 收,也可以 发

单工、半双工和全双工的区别: https://blog.csdn.net/starstar1992/article/details/53032409

 

socketserver 的使用方法:

import socketserver

"""
socketserver: 基于多线程实现的并发通信
sockerserver 使用方法(固定套路):
1. 定义功能类
    class MyServer(socketserver.BaseRequestHandler):  
        def handler(self):  
            pass

2. server = socketserver.threadingTCPServer(("127.0.0.1",8800),MyServer) 

3. server.server_forerver()  
"""

class MyServer(socketserver.BaseRequestHandler):  # 必须要继承 socketserver.BaseRequestHandler 这个类
    
    def handler(self):  # 必须要有 handler() 这个方法
        """
        handler() 方法里面要放并发的业务逻辑
        该方法下的 self.request 也是固定写法,是一个套接字对象,即相当于 以前 socket 时的 conn
        """
        # 写自己的业务逻辑
        pass


# 通过 socketserver 引一个要 并发的类
server = socketserver.ThreadingTCPServer(("127.0.0.1",8800),MyServer)   # 第一个参数:IP和端口,第二个参数:要实例化的 功能类;threadingTCPServer 这个类是通过 多线程 帮我们实现的并发;用的是 TCP 协议
# server = socketserver.ForkingTCPServer(("127.0.0.1",8800),MyServer)  # 多进程 TCP 通信
server.server_forerver()

 

websocket:

websocket 其实就是 web socket,它也是一种协议

http 的问题:
    1. http 是一个协议
        - 数据格式
        - 一次请求和响应之后断开连接(无状态、短连接)
    2. 服务端不可以向客户端主动推送消息(因为不知道客户端的IP端口)
    3. 服务端只能做出响应
    4. 为了伪造服务端向客户端主动推送消息的效果,我们使用:轮询和长轮询

websocket 是一种新的协议: 1. 连接时需要握手;2.发送数据进行加密;3.连接之后不断开;  websocket 解决了 服务端能够真正向客户端推送消息;缺点:兼容性 
    - 数据格式:
        - 连接请求: http协议
        - 收发请求: websocket协议
    - 不断开连接
    
基于 flask的websocket示例:
# 安装:
pip install gevent-websocket

支持 websocket 的框架:
  所有框架都支持,但是,
  flask : gevent-websocket
  django:channel
  tornado 框架自带 websocket

应用场景:实时响应

 

基于 flask 和 websocket 实现一个在线投票功能:

app.py

from flask import Flask,render_template,request
import json

# 使用 websocket 时 需要导入下面的两个模块
from geventwebsocket.handler import WebSocketHandler
from gevent.pywsgi import WSGIServer


# 发送 websocket 请求得通过 js 来实现

app = Flask(__name__)

USERS = {
    '1':{'name':'钢弹','count':0},
    '2':{'name':'铁锤','count':0},
    '3':{'name':'贝贝','count':100},
}


# http://127.0.0.1:5000/index  # 浏览器在渲染 index.html 时,在执行 var ws = new WebSocket('ws://192.168.13.253:5000/message') 这句js代码时,客户端就会和服务端建立一个 websocket 的连接
@app.route('/index')
def index():
    return render_template('index.html',users=USERS)

# http://127.0.0.1:5000/message
WEBSOCKET_LIST = []  # 用于保存所有的 websocket 连接;可理解为所有的客户端

@app.route('/message')
def message():
    ws = request.environ.get('wsgi.websocket')  # 如果不是 websocket 协议的请求,request.environ.get('wsgi.websocket') 的值是 None;如果是 websocket 请求, ws 将是一个 websocket 对象
    if not ws:
        print('http')
        return '您使用的是Http协议'
    WEBSOCKET_LIST.append(ws)  # 把当前的 ws 连接添加到 WEBSOCKET_LIST 中
    while True:
        cid = ws.receive()  # 接收投票的 cid; ws.receive() :接收客户端发过来的 websocket协议的 数据
        if not cid: # 如果客户端关闭连接 ws.receive() 接收到的将会是 None
            WEBSOCKET_LIST.remove(ws)
            ws.close()  # 后台的 ws 也关闭
            break
            
        old = USERS[cid]['count']
        new = old + 1
        USERS[cid]['count'] = new
        
        for client in WEBSOCKET_LIST:
            client.send(json.dumps({'cid':cid,'count':new}))  # 给前端返回一个字典

# 服务端通过 websocket 协议就可以向客户端主动推送消息;这是由于 客户端与服务端的连接没有断开; 需要事先在客户端的浏览器上 new 一个 WebSocket 的对象 (WebSocket 支持H5等,但低版本的浏览器不支持)

if __name__ == '__main__':
    http_server = WSGIServer(('0.0.0.0', 5000), app, handler_class=WebSocketHandler)  # 如果是 http 协议的请求,就交给 app 去处理;如果是 websocket 协议的请求,就交给 WebSocketHandler 去处理。 # app 的 werkzeug 只能处理 http 请求
    http_server.serve_forever()

 

index.html

<!DOCTYPE html>
<html lang="zh-CN">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>Title</title>
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1">
</head>
<body>
    <h1>丑男投票系统</h1>
    <ul>
        {% for k,v in users.items() %}
            <li onclick="vote({{k}})" id="id_{{k}}">{{v.name}}<span>{{v.count}}</span></li>
        {% endfor %}
    </ul>

    <script src="{{ url_for('static',filename='jquery-3.3.1.min.js')}}"></script>
    <script>
        var ws = new WebSocket('ws://192.168.13.253:5000/message')  // 实例化一个WebSocket 对象: 用于向 192.168.13.253:5000/message 这个url 发送 websocket 协议的请求;该连接不会断开 
        // 前端通过 ws.send("你好")  来发送 websocket协议的数据
        
        ws.onmessage = function (event) {  // 服务端返回 ws 数据的时候, ws.onmessage() 自动触发
            /* 服务器端向客户端发送数据时,自动执行 */
            // {'cid':cid,'count':new}
            var response = JSON.parse(event.data);  // event.data 就是 服务端返回回来的数据
            $('#id_'+response.cid).find('span').text(response.count);

        };

        function vote(cid) {
            ws.send(cid)   // 发送 websocket 数据
        }
    </script>
</body>
</html>

 

posted @ 2018-12-21 22:21  neozheng  阅读(3507)  评论(0编辑  收藏  举报