Python基礎入門教程30.4:企業(yè)級開發(fā)進階 服務端快捷開發(fā)

我們可以看到客戶端程序的編寫相對容易，主需要連接服務端然后跟服務端進行數(shù)據(jù)交互就OK了。但是服務端的程序編寫較為復雜，如果考慮到數(shù)據(jù)的并發(fā)處理等各種問題，就更加復雜難以操作了。

python提供了一個socketserver模塊，可以用于更加快捷的構(gòu)建我們需要的服務端環(huán)境

本節(jié)內(nèi)容

1. socketserver模塊簡介
2. 常規(guī)模式服務端編程
3. 并發(fā)模式服務端編程

1. socketserver模塊簡介

• socketserver是什么？
  socketserver模塊時python提供的內(nèi)置的用于快捷開發(fā)服務端程序的一個服務器框架，通過封裝大量實現(xiàn)的方式減少開發(fā)人員工作量的同時能快捷開發(fā)出具有較高質(zhì)量的服務端程序。

• socketserver中提供了什么？
  socketserver模塊主要包含的服務器類：TCPserver、UCPserver、ThreadingTCPserver、ThreadingUDPserver、ForkingTCPserver、ForkingUDPserver
  注意：上述TCP表示TCP服務端編程需要的服務類，UDP表示UDP編程需要的服務類，包含Threading的表示多線程并發(fā)需要的服務類；包含F(xiàn)orking的表示多進程并發(fā)需要的服務類
  關于多線程和多進程，后面的章節(jié)中會詳細介紹

• socketserver核心操作？
  socketserver框架中，服務端的處理類主要有StreamRequestHandler（基于TCP協(xié)議的）、DatagramRequestHandler（基于UDP協(xié)議的），處理類中非常重要的一個方法headler()用來執(zhí)行服務端程序中的核心操作

  class mytcpserver(socketserver.StreamRequestHandler):
    def handle(self):
        # 服務器中的核心操作代碼

• socketserver中的結(jié)構(gòu)？
  socketserver中主要包含兩部分：服務器和處理類
  服務類就是socketserver提供了內(nèi)置服務類，如TCPserver、UDPserver等等
  處理類就是我們自定義的處理類，處理類中會包含handle()方法用于業(yè)務處理

2. 服務端編程

2.1. TCP服務端編程

使用socketserver編寫服務端程序如下：

import socketserver


# 自定義處理類
class myTcp(socketserver.StreamRequestHandler):
    # 定義處理方法
    def handle(self):
        # 通過client_address屬性查看連接進來的服務器
        print("連接上的服務器：%s" % str(self.client_address))
        while True:
            # 接收客戶端發(fā)送的數(shù)據(jù)
            msg = self.request.recv(1024)
            if not msg:
                break;
            print("客戶端發(fā)過來消息：%s" % msg.decode("UTF-8"))
            # 給客戶端返回接收信息
            self.request.sendall("已經(jīng)成功接收您發(fā)送的消息".encode("UTF-8"))


# 程序從主線程直接運行
if __name__ == "__main__":
    # 創(chuàng)建服務端對象，指定處理類，并監(jiān)聽8888端口
    server = socketserver.TCPServer(('', 8888), myTcp)
    # 啟動服務端程序
    server.serve_forever()

此時，我們使用常規(guī)模式開發(fā)客戶端程序如下：

import socket

sc = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)

sc.connect(("192.168.10.108", 8888))

while True:
    msg = input("請輸入要發(fā)送的內(nèi)容：")
    if not msg or msg == "exit":
        break
    sc.sendall(msg.encode("UTF-8"))
    msg = sc.recv(1024)
    print("服務器回應：" + msg.decode("UTF-8"))

sc.close()

運行上述程序，就可以和之前一樣，實現(xiàn)客戶端和服務端之間的數(shù)據(jù)通信了；
和以前不一樣的時，此時我們?nèi)绻P閉了客戶端，服務端程序還是在運行的，如果重新啟動客戶端，客戶端又會接入服務端，重新建立連接并通信。

2.2. UDP服務端編程

使用socketserver的UDPServer服務類和DatagramRequestHandler處理類進行服務端的編程處理如下：

import socketserver

# 創(chuàng)建自定義處理類
class myUdp(socketserver.DatagramRequestHandler):
    # 創(chuàng)建自定義處理方法
    def handle(self):
        # 打印連接進來的客戶端信息
        print("連接到服務器的主機：" + str(self.client_address))

        # 收發(fā)消息
        while True:
            # 接收客戶端發(fā)送的消息
            # msg = self.request.recv()
            msg = self.rfile.readline()
            if not msg:
                break
            print("接受到客戶端發(fā)送的消息：%s" % msg.decode("UTF-8"))
            # 發(fā)送消息
            self.wfile.write("接收到您發(fā)送的消息".encode("UTF-8"))
# 主模塊線程中運行程序
if __name__ == "__main__":
    # 創(chuàng)建UDP服務器對象
    server = socketserver.UDPServer(("", 8989), myUdp)
    # 啟動UDP服務器
    server.serve_forever()

使用常規(guī)的方式開發(fā)UDP客戶端代碼如下：

import socket

sc = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)

while True:
    data = input("請輸入要發(fā)送的消息：")
    if not data or data == "exit":
        break

    sc.sendto(data.encode("UTF-8"), ("192.168.10.108", 8989))

    data,recv = sc.recvfrom(1024)
    if not data:
        break
    print("服務器返回消息：" + data.decode("UTF-8"))

sc.close()

此時啟動服務端程序，啟動客戶端程序，就可以實現(xiàn)服務端和客戶端時間的數(shù)據(jù)通信了。
另外：你可以試試啟動多個客戶端程序看看，有彩蛋哦。

3. 服務端并發(fā)

關于使用多線程或者多進程并發(fā)的方式也是比較簡單的，參考代碼如下，如果有興趣的話，等學習完并發(fā)編程之后，可以再回過頭看看ThreadingTCPServer和ForkingTCPServer這樣多線程和多進程并發(fā)的操作哦
服務端參考代碼：

import socketserver

class myTcp(socketserver.StreamRequestHandler):
    def handle(self):
        while True:
            data = self.request.recv(1024)
            print("接收到數(shù)據(jù)：" + data.decode("UTF-8"))
            self.request.sendall("數(shù)據(jù)已經(jīng)接收成功".encode("UTF-8"))

if __name__ == "__main__":
    server = socketserver.ThreadingTCPServer(("", 9000), myTcp)
    server.serve_forever()

客戶端還是常規(guī)的客戶端

import socket

sc = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)

sc.connect(("192.168.10.108", 9000))

while True:
    msg = input("請輸入要發(fā)送的內(nèi)容：")
    if not msg or msg == "exit":
        break
    sc.sendall(msg.encode("UTF-8"))
    msg = sc.recv(1024)
    print("服務器回應：" + msg.decode("UTF-8"))

sc.close()

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