Python 实验八 网络程序设计

2022.6.10 下午 实验八

实验八 网络程序设计

前言

本文章是 【Python语言基础】 专栏的文章，主要是上课的随堂笔记与练习
Python专栏 传送门
实验源码已在Github整理

题目

使用基于TCP或UDP套接字编写一个智能聊天机器人程序

问题分析

TCP工作需要建立连接、数据连接、断开连接三个步骤。利用socket模块，设计服务端与客户端，通过设置IP和端口号将二者连接。在服务端建立词库，客户端给服务端发送消息，服务端与词库做匹配后返回给客户端并输出

socket模块常用于TCP编程的方法：

socket.socket：创建套接字

serverSocket.bind((IP, Port)) ：绑定套接字

connect(address):连接远程计算机

send(bytes[,flags]):发送数据

recv(bufsize[,flags]):接收数据

bind(address):绑定地址，通常用于服务端

listen(backlog):开始监听，等待客户端连接

accept():响应客户端的请求

代码

简易版

# server.py
'''先运行服务端再运行客户端'''
"""
@Author:张时贰
@Date:2022年06月15日
@CSDN:张时贰
@Blog:zhangshier.vip
"""
import socket
serverSocket = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM)	#创建套接字
serverSocket.bind(('127.0.0.1',12345))     				#绑定套接字
print("在12345端口绑定UDP...")
answers = ["伽利略, 哥白尼","爱迪生, 特斯拉","诺贝尔, 门捷列夫"]	#回答列表
i = 0
while True:
  question,addr = serverSocket.recvfrom(1024)   	#接收客户端信息
  print("客户端问:",question.decode())	              #输出接收的问题
  #发送数据给客户端
  serverSocket.sendto(bytes("服务器答:" + answers[i],encoding='utf8'),addr)
  i = i + 1
serverSocket.close()     	#关闭套接字

# client.py
"""
@Author:张时贰
@Date:2022年06月15日
@CSDN:张时贰
@Blog:zhangshier.vip
"""
import socket
clientSocket = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM)        #创建套接字对象
questions = ['世界上最伟大的天文学家是谁？','世界上最伟大的发明家是谁？',
 		'世界上最伟大的化学家是谁？']     		                  #问题列表
#遍历发送列表questions中的问题
for question in questions:
  #发送问题给服务器
  clientSocket.sendto(bytes(question,encoding='utf8'),('127.0.0.1',12345))
  print("客户端问:" + question) 	            #输出发送的问题
  answer,addr = clientSocket.recvfrom(1024)	#接收服务器回答
  print(str(answer.decode()))   	        #输出回答
clientSocket.close()     	                #关闭套接字

略加优化，可以粗略判断回复相近消息

# server.py
"""
@Author:张时贰
@Date:2022年06月08日
@CSDN:张时贰
@Blog:zhangshier.vip
"""
'''优化非原创，链接:http://t.csdn.cn/DOI0V'''
'''先运行服务端代码，然后运行客户端'''

import socket
from os.path import commonprefix

# 建立聊天回复字典
words = {'What is your name': 'Zhangshier',
         'how are you?': 'Fine,thank you!',
         'how old are you?': '18 forever',
         'bye': 'Bye!'}
# 服务端主机IP地址和端口号，空字符串表示本机任何可用IP地址
HOST = "192.168.43.214"
PORT = 50007
# 使用IPV4协议，使用tcp协议传输数据
s = socket.socket ( socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM )
# 绑定端口和端口号
s.bind ( (HOST, PORT) )
# 开始监听，规定最多支持1个客户端连接
s.listen ( 1 )
print ( '目前监听的端口号是：', PORT )
conn, addr = s.accept ()
print ( '目前连接的IP地址是：', addr )
# 开始聊天
while True:
    # 最多可以接收1024比特大小的内容,并解码
    data = conn.recv ( 1024 ).decode ()
    # 如果是空，退出
    if not data:
        break
    print ( '接收到的内容：', data )
    # 尽可能猜测对方的意思
    m = 0
    key = ''
    for k in words.keys ():
        # 删除多余的空白字符
        data = ' '.join ( data.split () )
        # 与某个键非常接近，就直接返回
        if len ( commonprefix ( [ k, data ] ) ) > len ( k )*0.7:
            key = k
            break
        # 使用选择法，选择一个重合度较高的键
        length = len ( set ( data.split () ) & set ( k.split () ) )
        if length > m:
            m = length
            key = k
    # 选择合适的信息进行回复
    conn.sendall ( words.get ( key, 'Sorry,can\'t find your problem! ' ).encode () )
conn.close ()

# client.py
import socket
import sys

# 服务端主机IP地址和端口号 192.168.43.214
HOST = "192.168.43.214"
PORT = 50007
# 使用IPV4协议，使用tcp协议传输数据
s = socket.socket ( socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM )
try:
    # 连接服务器
    s.connect ( (HOST, PORT) )
except Exception as e:
    print ( '找不到服务器，请稍后重试！' )
    sys.exit ()
while True:
    c = input ( '请输入你想发送的消息：' )
    # 发送数据，使用UTF-8编码成字节码
    s.sendall ( c.encode () )
    # 从服务端接收数据，大小最多为1024比特
    data = s.recv ( 1024 )
    # 解码
    data = data.decode ()
    print ( '收到回复：', data )
    if c.lower () == 'bye':
        break
# 关闭连接
s.close ()

结果