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python使用SocketServer实现网络服务器

socket Server简化了网络服务器的编写。在进行socket创建时,使用SocketServer会大大减少创建的步骤,并且SocketServer使用了select它有4个类:TCPServer,UDPServer,UnixStreamServer,UnixDatagramServer。这4个类是同步进行处理的,另外通过ForkingMixIn和ThreadingMixIn类来支持异步。

使用SocketServer的步骤简介

创建服务器的步骤。首先,你必须创建一个请求处理类,它是BaseRequestHandler的子类并重载其handle()方法。

实例化一个服务器类,传入服务器的地址和请求处理程序类。

最后,调用handlerequest()(一般是调用其他事件循环或者使用select())或serveforever()。

集成ThreadingMixIn类时需要处理异常关闭。daemon_threads指示服务器是否要等待 线程 终止,要是线程互相独立,必须要设置为True,默认是False。

无论用什么网络协议,服务器类有相同的外部方法和属性。

测试案例

服务器端为一个时间戳服务器,在接收到客户端发来的数据后,自动回复。

客户端,等待用户输入,回车后向服务器发送用户输入的内容。

分别在python2.7和python3.6下测试。在启动时需要先启动服务器端,在启动客户端。

python2.7下

服务器端代码为

#coding:utf-8
import
 
SocketServer
from
 time 
import
 ctime
print
(
"=====================SocketServer  TCP 服务器====================="
);
HOST 
=
 
''
 
#主机号为空白表示可以使用任何可用的地址。
PORT 
=
 
21567
 
#端口号
ADDR 
=
 
(
HOST
,
 PORT
)
class
 
MyRequestHandler
(
SocketServer
.
StreamRequestHandler
):
 
#StreamRequestHandler实现TCP/ UDP 服务器的服务处理器
 
def
 handle
(
self
):
 
#重写接收响应函数
 
print
(
'...connect from:'
,
 
self
.
client_address
)
 data 
=
 
self
.
rfile
.
readline
().
strip
()
 
print
(
data
)
 
self
.
wfile
.
write
(
'[%s] %s'
 
%
 
(
ctime
(),
 data
))
tcpSerSock 
=
 
SocketServer
.
TCPServer
(
ADDR
,
 
MyRequestHandler
)
print
(
'等待连接...'
)
tcpSerSock
.
serve_forever
()
 

客户端代码为

#coding:utf-8
from
 socket 
import
 
*
print
(
"=====================SocketServer TCP客户端====================="
);
HOST 
=
 
'127.0.0.1'
 
#本机测试
PORT 
=
 
21567
BUFSIZ 
=
 
1024
ADDR 
=
 
(
HOST
,
 PORT
)
while
 
True
:
 tcpCliSock 
=
 socket
(
AF_INET
,
 SOCK_STREAM
)
 
#创建客户端 套接字 
 tcpCliSock
.
connect
(
ADDR
)
 
#发起TCP连接
 data 
=
 raw_input
(
'> '
)
 
#接收用户输入
 
if
 
not
 data
:
 
#如果用户输入为空,直接回车就会发送"",""就是代表false
 
break
 tcpCliSock
.
send
(
data
+
'\n'
)
 
#客户端发送消息,必须发送字节数组
 data 
=
 tcpCliSock
.
recv
(
BUFSIZ
)
 
#接收回应消息,接收到的是字节数组
 
if
 
not
 data
:
 
#如果接收服务器信息失败,或响应消息为空
 
break
 
print
(
data
)
 
#打印回应消息
 tcpCliSock
.
close
()
 
#关闭客户端socket
 

python3.6下

SocketServer模块在python3中已经更名为socketserver。

服务器端代码为

#coding:utf-8
import
 socketserver
from
 time 
import
 ctime
print
(
"=====================SocketServer TCP服务器====================="
);
HOST 
=
 
''
 
#主机号为空白表示可以使用任何可用的地址。
PORT 
=
 
21567
 
#端口号
ADDR 
=
 
(
HOST
,
 PORT
)
class
 
My request Handler
(
socketserver
.
StreamRequestHandler
):
 
#StreamRequestHandler实现TCP/UDP服务器的服务处理器
 
def
 handle
(
self
):
 
#重写接收响应函数
 
print
(
'连接到:'
,
 
self
.
client_address
)
 data 
=
 
self
.
rfile
.
readline
().
strip
()
 
print
(
data
)
 
self
.
wfile
.
write
(
bytes
(
'[%s] %s'
 
%
 
(
ctime
(),
 data
.
decode
(
'utf-8'
)),
'utf-8'
))
tcpSerSock 
=
 socketserver
.
TCPServer
(
ADDR
,
 
MyRequestHandler
)
print
(
'等待连接...'
)
tcpSerSock
.
serve_forever
()
 

客户端代码为

#coding:utf-8
from
 socket 
import
 
*
print
(
"=====================SocketServer TCP客户端====================="
);
HOST 
=
 
'127.0.0.1'
 
#本机测试
PORT 
=
 
21567
BUFSIZ 
=
 
1024
ADDR 
=
 
(
HOST
,
 PORT
)
while
 
True
:
 tcpCliSock 
=
 socket
(
AF_INET
,
 SOCK_STREAM
)
 
#创建客户端套接字
 tcpCliSock
.
connect
(
ADDR
)
 
#发起TCP连接
 data 
=
 input
(
'> '
)
 
#接收用户输入
 
if
 
not
 data
:
 
#如果用户输入为空,直接回车就会发送"",""就是代表false
 
break
 tcpCliSock
.
send
(
bytes
(
data
+
'\n'
,
'utf-8'
))
 
#客户端发送消息,必须发送字节数组
 buffer 
=
 tcpCliSock
.
recv
(
BUFSIZ
)
 
#接收回应消息,接收到的是字节数组
 
if
 
not
 buffer
:
 
#如果接收服务器信息失败,或响应消息为空
 
break
 
print
(
str
(
buffer
,
'utf-8'
))
 
#打印回应消息
 tcpCliSock
.
close
()
 
#关闭客户端socket
 

服务器类型

5种类型:BaseServer,TCPServer,UnixStreamServer,UDPServer,UnixDatagramServer。注意:BaseServer不直接对外服务。

服务器对象

•class SocketServer.BaseServer:这是模块中的所有服务器对象的超类。它定义了接口,如下所述,但是大多数的方法不实现,在子类中进行细化。

•BaseServer.fileno():返回服务器监听套接字的整数文件描述符。通常用来传递给select.select(), 以允许一个进程监视多个服务器。

•BaseServer.handlerequest():处理单个请求。处理顺序:getrequest(), verifyrequest(), processrequest()。如果用户提供handle()方法抛出异常,将调用服务器的handleerror()方法。如果self.timeout内没有请求收到, 将调用handletimeout()并返回handle_request()。

•BaseServer.serveforever(pollinterval=0.5): 处理请求,直到一个明确的shutdown()请求。每poll_interval秒轮询一次shutdown。忽略self.timeout。如果你需要做周期性的任务,建议放置在其他线程。

•BaseServer.shutdown():告诉serve_forever()循环停止并等待其停止。python2.6版本。

•BaseServer.addressfamily: 地址家族,比如socket.AFINET和socket.AF_UNIX。

•BaseServer.RequestHandlerClass:用户提供的请求处理类,这个类为每个请求创建实例。

•BaseServer.server_address:服务器侦听的地址。格式根据协议家族地址的各不相同,请参阅socket模块的文档。

•BaseServer.socketSocket:服务器上侦听传入的请求socket对象的服务器。

服务器类支持下面的类变量:

•BaseServer.allowreuseaddress:服务器是否允许地址的重用。默认为false ,并且可在子类中更改。

•BaseServer.requestqueuesize

请求队列的大小。如果单个请求需要很长的时间来处理,服务器忙时请求被放置到队列中,最多可以放requestqueuesize个。一旦队列已满,来自客户端的请求将得到 “Connection denied”错误。默认值通常为5 ,但可以被子类覆盖。

•BaseServer.sockettype:服务器使用的套接字类型; socket.SOCKSTREAM和socket.SOCK_DGRAM等。

•BaseServer.timeout:超时时间,以秒为单位,或 None表示没有超时。如果handlerequest()在timeout内没有收到请求,将调用handletimeout()。

下面方法可以被子类 重载 ,它们对服务器对象的外部用户没有影响。

•BaseServer.finish_request():实际处理RequestHandlerClass发起的请求并调用其handle()方法。常用。

•BaseServer.get_request():接受socket请求,并返回二元组包含要用于与客户端通信的新socket对象,以及客户端的地址。

•BaseServer.handleerror(request, clientaddress):如果RequestHandlerClass的handle()方法抛出异常时调用。默认操作是打印traceback到标准输出,并继续处理其他请求。

•BaseServer.handle_timeout():超时处理。默认对于forking服务器是收集退出的子进程状态,threading服务器则什么都不做。

•BaseServer.processrequest(request, clientaddress) :调用finish_request()创建RequestHandlerClass的实例。如果需要,此功能可以创建新的进程或线程来处理请求,ForkingMixIn和ThreadingMixIn类做到这点。常用。

•BaseServer.server_activate():通过服务器的构造函数来激活服务器。默认的行为只是监听服务器套接字。可重载。

•BaseServer.server_bind():通过服务器的构造函数中调用绑定socket到所需的地址。可重载。

•BaseServer.verifyrequest(request, clientaddress):返回一个布尔值,如果该值为True ,则该请求将被处理,反之请求将被拒绝。此功能可以重写来实现对服务器的访问控制。默认的实现始终返回True。client_address可以限定客户端,比如只处理指定ip区间的请求。常用。

请求处理器

处理器接收数据并决定如何操作。它负责在socket层之上实现协议(i.e., HTTP, XML-RPC, or AMQP),读取数据,处理并写反应。可以重载的方法如下:

•setup(): 准备请求处理. 默认什么都不做,StreamRequestHandler中会创建文件类似的对象以读写socket.

•handle(): 处理请求。解析传入的请求,处理数据,并发送响应。默认什么都不做。常用变量:self.request,self.client_address,self.server。

•finish(): 环境清理。默认什么都不做,如果setup产生异常,不会执行finish。

通常只需要重载handle。self.request的类型和数据报或流的服务不同。对于流服务,self.request是socket 对象;对于数据报服务,self.request是字符串和socket 。可以在子类StreamRequestHandler或DatagramRequestHandler中重载,重写setup()和finish() ,并提供self.rfile和self.wfile属性。self.rfile和self.wfile可以读取或写入,以获得请求数据或将数据返回到客户端。

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文章来源:智云一二三科技

文章标题:python使用SocketServer实现网络服务器

文章地址:https://www.zhihuclub.com/79575.shtml

关于作者: 智云科技

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