Python网络编程基于多线程实现多用户全双工聊天功能

多线程原理：TCP服务器会创建一个线程池，每当有客户端请求连接的时候，它便会从线程池中分配一个线程同客户端建立连接，当客户端中断连接后，线程便销毁。

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SocketServer 是标准库中一个高级别的模块。用于简化网络客户与服务器的实现。

socketserver模块中分两大类：server类(解决连接问题)和request类(解决通信问题)

我们将服务器做为中转站来处理信息，一方面与客户端互动，另一方面进行消息转发。

大体思路确定下来后，需要确定一些通信规则：

1. 客户端与服务器建立连接后，需要输入用户名登入，若用户名已存在，将reuse反馈给用户，用户输出错误信息，退出

2. 用户输入正确的用户名后，即可进行通信了。如果未选择通信对象，则服务器会反馈信息，提示用户选择通信对象

3. 选择通信对象的方法为，输入to:username，如果所选择的对象不存在，反馈错误信息，重新输入

4.当正确选择通信对象后，双方建立连接，通过服务器中转信息进行通信

5.在通信中，若发送‘quit'，则结束发送消息的线程，并指示服务器该用户准备登出，服务器删除该用户后，反馈消息给用户，用户结束接收消息的线程并退出

6.如果A正在与C通信，此时B向A发送信息，则A的通信窗口变为与B的通信窗口，即接收到B消息后，A发出的消息不再是给C，而是默认给B

实现代码：

#!/usr/bin/python

'test TCP server'

from socket import *

from time import ctime

import threading #多线程模块

import re #正则表达式模块

HOST = ''

PORT = 21567

BUFSIZ = 1024

ADDR = (HOST, PORT)

def Deal(sock, user):

while True:

data = sock.recv(BUFSIZ) #接收用户的数据

if data == 'quit': #用户退出

del clients[user]

sock.send(data)

sock.close()

print '%s logout' %user

break

elif re.match('to:.+', data) is not None: #选择通信对象

data = data[3:]

if clients.has_key(data):

chatwith[sock] = clients[data]

chatwith[clients[data]] = sock

else:

sock.send('the user %s is not exist' %data)

else:

if chatwith.has_key(sock): #进行通信

chatwith[sock].send("[%s] %s: %s" %(ctime(), user, data))

else:

sock.send('Please input the user who you want to chat with')

tcpSerSock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)

tcpSerSock.bind(ADDR)

tcpSerSock.listen(5)

clients = {} #提供 用户名->socket 映射

chatwith = {} #提供通信双方映射

while True:

print 'waiting for connection...'

tcpCliSock, addr = tcpSerSock.accept()

print '...connected from:',addr

username = tcpCliSock.recv(BUFSIZ) #接收用户名

print 'The username is:',username

if clients.has_key(username): #查找用户名

tcpCliSock.send("Reuse") #用户名已存在

tcpCliSock.close()

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tcpCliSock.send("Welcome!") #登入成功

clients[username] = tcpCliSock

chat = threading.Thread(target = Deal, args = (tcpCliSock,username)) #创建新线程进行处理

chat.start() #启动线程

tcpSerSock.close()

#!/usr/bin/python

'test tcp client'

from socket import *

import threading

HOST = 'localhost'

PORT = 21567

BUFSIZ = 1024

ADDR = (HOST, PORT)

threads = []

def Send(sock, test): #发送消息

while True:

data = raw_input('>')

tcpCliSock.send(data)

if data == 'quit':

break

def Recv(sock, test): #接收消息

while True:

data = tcpCliSock.recv(BUFSIZ)

if data == 'quit':

sock.close() #退出时关闭socket

break

print data

tcpCliSock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)

tcpCliSock.connect(ADDR)

print 'Please input your username:',

username = raw_input()

tcpCliSock.send(username)

data = tcpCliSock.recv(BUFSIZ)

if data == 'Reuse':

print 'The username has been used!'

else:

print 'Welcome!'

chat = threading.Thread(target = Send, args = (tcpCliSock,None)) #创建发送信息线程

threads.append(chat)

chat = threading.Thread(target = Recv, args = (tcpCliSock,None)) #创建接收信息线程

threads.append(chat)

for i in range(len(threads)): #启动线程

threads[i].start()

threads[0].join() #在我们的设计中，send线程必然先于recv线程结束，所以此处只需要调用send的join，等待recv线程的结束。