Python基于局域网自动建立通讯服务之Socket 建立长连接（二）

一、说明

上篇文章我们讲解了通过广播的方式，客户端可以拿到服务端的 IP 地址和端口号，但是广播是基于 UDP 的不可靠链接，不能保证两端通讯的安全和可靠性，所以我们要建立一条安全通讯通道，这里我们使用socket 在两端建立长连接用于传输数据。至于长连接的概念请大家自行百度

二、完整案例

1、客户端：由于客户端已经通过局域网广播拿到到我们要连接的IP 和端口，直接建立连接就可以了，当然了前提是服务端的服务已经启动成功

 import socket, os
import threading
import time
import json

# TODO:要连接的电脑ip和端口号
server_ip_port = (‘IP’, 1241)
BUF_SIZE = 4096

class SocketClient:

    def __init__(self):
        self.socket = None
        self.emptyDataCount = 0

    # 连接服务端
    def connectServer(self) -> bool:
        global server_ip_port

        self.socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
        self.socket.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, 1)
        try:
            self.socket.connect(server_ip_port)
            print('socket服务连接成功')
            self.listenMsg()

            #发送心跳
            self.sendHeartbeatThread()
        except Exception as e:
            print(e)
            code = e.args[0]
            print('code == ',code)

            if code == 61:
                print('请先启动服务端服务，再启动客户端服务')
            elif code == 60:
                print('连接超时,请检查您填写的ip地址和端口号是否正确')
            elif code == 51:
                print('没有网络')

            self.socket.close()
            print('socket服务连接失败')
            return False

        return True

    # 监听消息
    def listenMsg(self):
        thread = threading.Thread(target=self.receiveMsg)
        thread.setDaemon(1)
        thread.start()

    def receiveMsg(self):
        while True:
            data = self.socket.recv(BUF_SIZE).decode('utf-8')  # 接受信息
            if str(data) == '':
                self.emptyDataCount += 1
                if self.emptyDataCount >= 10:
                    self.emptyDataCount = 0
                    # 关闭socket
                    self.socket.close()
                    print('服务器断开了连接')
                    break

            print('data:', str(data))


    def sendMsg(self, msg):
        try:
            self.socket.send(msg.encode('utf-8'))
        except Exception as e:
            pass
        else:
            pass

    def close(self):
        self.socket.close()

    def sendHeartbeatThread(self):
        thread = threading.Thread(target=self.sendHeartbeat)
        thread.setDaemon(1)
        thread.start()

    #发送心跳
    def sendHeartbeat(self):
        # send heart_beat
        while True:
            host_name = socket.gethostname()
            data_to_server = {'type':1000 ,'status': 'alive'}
            data_dumped = json.dumps(data_to_server)
            try:
                self.socket.send(data_dumped.encode('utf-8'))
            except socket.error:
                print("Send failed!!")
                print("==========本客户端已脱机========")

            print('I - ', os.getpid(), '- am alive.')
            time.sleep(1)

2、服务端：服务端要检测和维护哪些客户端的长连接已经链接成功，接收和发送消息以及异常状态

import socketserver
from Tools import SocketTools as tools

BUF_SIZE = 4096

class MyTCPHandler(socketserver.BaseRequestHandler):

    def setup(self):
        print("before handle,连接建立：",self.client_address)

    def finish(self):
        print("finish run  after handle")

    def handle(self):
        try:
            while True:
                self.data=self.request.recv(BUF_SIZE)
                print("{} send:".format(self.client_address),self.data)
                if not self.data:
                    print("connection lost")
                    break
                self.request.sendall(self.data.upper())
        except Exception as e:
            print(self.client_address,"连接断开")
        finally:
            self.request.close()


HOST,PORT = tools.get_host_ip(),1241
server = socketserver.ThreadingTCPServer((HOST,PORT),MyTCPHandler) #多线程版
server.serve_forever()

3.获取本机 IP

import socket
import requests

# 获取本机IP
def get_host_ip():
  ip = ''
  try:
      s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
      s.connect(('8.8.8.8', 80))
      ip = s.getsockname()[0]
  except Exception as e:
      code = e.args[0]
      if code == 51:
          print('获取IP失败=============没有网络=============')
  finally:
      s.close()
  return ip

# 网络检测
def isConnected():
try:
 html = requests.get("http://www.baidu.com",timeout=2)
except:
  return False
return True

通过以上的方式我们就可以通过 socket 建立一个基于 TCP 的可靠网络传输服务，就可以实现局域网消息互发了，当然了我们也可以在此基础上实现局域网的聊天软件，有兴趣的小伙伴可以研究下

三、总结

刚开始我们基于客户端的方式，在服务端起了多个线程用来检测链接进来的客户端，同样也实现了 我们想要的功能，但是线程服务需要我们自己维护，无法实现多客户端自动并发，没有充分利用资源，于是我们就用了 socketserver 模块建立服务替代了客户端起多个服务的方式，维护起来更方便。