服务器

    和客户端编程相比,服务器编程就要复杂一些。

    服务器进程首先要绑定一个端口并监听来自其他客户端的连接。如果某个客户端连接过来了,服务器就与该客户端建立Socket连接,随后的通信就靠这个Socket连接了。

    所以,服务器会打开固定端口(比如80)监听,每来一个客户端连接,就创建该Socket连接。由于服务器会有大量来自客户端的连接,所以,服务器要能够区分一个Socket连接是和哪个客户端绑定的。一个Socket依赖4项:服务器地址、服务器端口、客户端地址、客户端端口来唯一确定一个Socket。

    但是服务器还需要同时响应多个客户端的请求,所以,每个连接都需要一个新的进程或者新的线程来处理,否则,服务器一次就只能服务一个客户端了。

    我们来编写一个简单的服务器程序,它接收客户端连接,把客户端发过来的字符串加上 Hello 再发回去。

    首先,创建一个基于IPv4和TCP协议的Socket:

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

    然后,我们要绑定监听的地址和端口。服务器可能有多块网卡,可以绑定到某一块网卡的IP地址上,也可以用 0.0.0.0 绑定到所有的网络地址,还可以用 127.0.0.1 绑定到本机地址。 127.0.0.1 是一个特殊的IP地址,表示本机地址,如果绑定到这个地址,客户端必须同时在本机运行才能连接,也就是说,外部的计算机无法连接进来。

    端口号需要预先指定。因为我们写的这个服务不是标准服务,所以用 9999 这个端口号。请注意,小于 1024 的端口号必须要有管理员权限才能绑定:

    # 监听端口:

    s.bind(('127.0.0.1', 9999))

    紧接着,调用 listen() 方法开始监听端口,传入的参数指定等待连接的最大数量:

    s.listen(5)

    print('Waiting for connection…')

    接下来,服务器程序通过一个永久循环来接受来自客户端的连接, accept() 会等待并返回一个客户端的连接:

    while True:

    # 接受一个新连接:

    sock, addr = s.accept()

    # 创建新线程来处理TCP连接:

    t = threading.Thread(target=tcplink, args=(sock, addr))

    t.start()

    每个连接都必须创建新线程(或进程)来处理,否则,单线程在处理连接的过程中,无法接受其他客户端的连接:

    def tcplink(sock, addr):

    print('Accept new connection from %s:%s…' % addr)

    sock.send(b'Welcome!')

    while True:

    data = sock.recv(1024)

    time.sleep(1)

    if not data or data.decode('utf-8') == 'exit':

    break

    sock.send(('Hello, %s!' % data.decode('utf-8')).encode('utf-8'))

    sock.close()

    print('Connection from %s:%s closed.' % addr)

    连接建立后,服务器首先发一条欢迎消息,然后等待客户端数据,并加上 Hello 再发送给客户端。如果客户端发送了 exit 字符串,就直接关闭连接。

    要测试这个服务器程序,我们还需要编写一个客户端程序:

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

    # 建立连接:

    s.connect(('127.0.0.1', 9999))

    # 接收欢迎消息:

    print(s.recv(1024).decode('utf-8'))

    for data in [b'Michael', b'Tracy', b'Sarah']:

    # 发送数据:

    s.send(data)

    print(s.recv(1024).decode('utf-8'))

    s.send(b'exit')

    s.close()

    我们需要打开两个命令行窗口,一个运行服务器程序,另一个运行客户端程序,就可以看到效果了:

    服务器 - 图1

    需要注意的是,客户端程序运行完毕就退出了,而服务器程序会永远运行下去,必须按Ctrl+C退出程序。