Python实现网络聊天室（支持多人聊天与私聊）

实验名称：

网络聊天室

功能：

i. 掌握利用Socket进行编程的技术
ii. 掌握多线程技术，保证双方可以同时发送
iii. 建立聊天工具
iv. 可以和单人聊天
v. 可以和多个人同时进行聊天
vi. 使用图形界面，显示双方的语录
vii. 程序可以在一定程度上进行错误识别

概述

实验通过聊天室可以完成单人或多人之间的聊天通信，功能的实现主要是通过Socket通信来实现。本次实验采用客户端/服务器（C/S）架构模式，通过Python语言来编写服务器端与客户端的程序。运用多线程可完成多点对多点的聊天。
服务器端程序主要用于接收用户信息，消息接收与转发。
客户端程序实现用户注册登录，聊天信息显示与信息输入。

代码解释

统计当前在线人数，并且将新用户加到用户列表中。
Serve.py

这是服务器对于聊天服务的实现。

通过继承threading.Thread类而实现多线程，重写run函数。
接受来自客户端的用户名，如果用户名为空，使用用户的IP与端口作为用户名。如果用户名出现重复，则在出现的用户名依此加上后缀“2”、“3”、“4”……

在获取用户名后便会不断地接受用户端发来的消息（即聊天内容），结束后关闭连接。
如果用户断开连接，将该用户从用户列表中删除，然后更新用户列表。
将地址与数据（需发送给客户端）存入messages队列。
服务端在接受到数据后，会对其进行一些处理然后发送给客户端，如下图，对于聊天内容，服务端直接发送给客户端，而对于用户列表，便由json.dumps处理后发送。

Client.py
建立连接，发送用户名及判断是否为私聊消息，私聊用~识别
接受来自服务器发送的消息

对接收到的消息进行判断，如果是在线用户列表（用json.dumps处理过），便清空在线用户列表框，并将此列表输出在在线用户列表框中。

如果是聊天内容，便将其输出在聊天内容显示框中。

设置登录窗口

设置消息界面

设置在线用户列表。

完整代码：
Serve.py

import socket
import threading
import queue
import json  # json.dumps(some)打包   json.loads(some)解包
import os
import os.path
import sys


IP = '127.0.0.1'
PORT = 9999     # 端口
messages = queue.Queue()
users = []   # 0:userName 1:connection
lock = threading.Lock()

def onlines():    # 统计当前在线人员
    online = []
    for i in range(len(users)):
        online.append(users[i][0])
    return online

class ChatServer(threading.Thread):
    global users, que, lock

    def __init__(self):         # 构造函数
        threading.Thread.__init__(self)
        self.s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
        os.chdir(sys.path[0])
# 接受来自客户端的用户名，如果用户名为空，使用用户的IP与端口作为用户名。如果用户名出现重复，则在出现的用户名依此加上后缀“2”、“3”、“4”……
    def receive(self, conn, addr):             # 接收消息
        user = conn.recv(1024)        # 用户名称
        user = user.decode()
        if user == '用户名不存在':
            user = addr[0] + ':' + str(addr[1])
        tag = 1
        temp = user
        for i in range(len(users)):     # 检验重名，则在重名用户后加数字
            if users[i][0] == user:
                tag = tag + 1
                user = temp + str(tag)
        users.append((user, conn))
        USERS = onlines()
        self.Load(USERS,addr)
        # 在获取用户名后便会不断地接受用户端发来的消息（即聊天内容），结束后关闭连接。
        try:
            while True:
                message = conn.recv(1024)            # 发送消息
                message = message.decode()
                message = user + ':' + message
                self.Load(message,addr)
            conn.close()
        # 如果用户断开连接，将该用户从用户列表中删除，然后更新用户列表。
        except:   
            j = 0            # 用户断开连接
            for man in users:
                if man[0] == user:
                    users.pop(j)       # 服务器段删除退出的用户
                    break
                j = j+1

            USERS = onlines()
            self.Load(USERS,addr)
            conn.close()

# 将地址与数据（需发送给客户端）存入messages队列。
    def Load(self, data, addr):
        lock.acquire()
        try:
            messages.put((addr, data))
        finally:
            lock.release()        

    # 服务端在接受到数据后，会对其进行一些处理然后发送给客户端，如下图，对于聊天内容，服务端直接发送给客户端，而对于用户列表，便由json.dumps处理后发送。
    def sendData(self): # 发送数据
        while  True:
            if not messages.empty():
                message = messages.get()
                if isinstance(message[1], str):
                    for i in range(len(users)):
                        data = ' ' + message[1]
                        users[i][1].send(data.encode())
                        print(data)
                        print('\n')

                if isinstance(message[1], list):
                    data = json.dumps(message[1])
                    for i in range(len(users)):
                        try:
                            users[i][1].send(data.encode())
                        except:
                            pass

    def run(self):
        self.s.bind((IP,PORT))
        self.s.listen(5)
        q = threading.Thread(target=self.sendData)
        q.start()
        while True:
            conn, addr = self.s.accept()
            t = threading.Thread(target=self.receive, args=(conn, addr))
            t.start()
        self.s.close()
if __name__ == '__main__':
    cserver = ChatServer()
cserver.start()

Client.py

import socket
import tkinter
import tkinter.messagebox
import threading
import json
import tkinter.filedialog
from tkinter.scrolledtext import ScrolledText

IP = ''
PORT = ''
user = ''
listbox1 = ''  # 用于显示在线用户的列表框
show = 1  # 用于判断是开还是关闭列表框
users = []  # 在线用户列表
chat = '------Group chat-------'  # 聊天对象

#登陆窗口

root0 = tkinter.Tk()
root0.geometry("300x150")
root0.title('用户登陆窗口')
root0.resizable(0,0)
one = tkinter.Label(root0,width=300,height=150,bg="LightBlue")
one.pack()

IP0 = tkinter.StringVar()
IP0.set('')
USER = tkinter.StringVar()
USER.set('')

labelIP = tkinter.Label(root0,text='IP地址',bg="LightBlue")
labelIP.place(x=20,y=20,width=100,height=40)
entryIP = tkinter.Entry(root0, width=60, textvariable=IP0)
entryIP.place(x=120,y=25,width=100,height=30)

labelUSER = tkinter.Label(root0,text='用户名',bg="LightBlue")
labelUSER.place(x=20,y=70,width=100,height=40)
entryUSER = tkinter.Entry(root0, width=60, textvariable=USER)
entryUSER.place(x=120,y=75,width=100,height=30)

def Login(*args):
	global IP, PORT, user
	IP, PORT = entryIP.get().split(':')
	user = entryUSER.get()
	if not user:
		tkinter.messagebox.showwarning('warning', message='用户名为空!')
	else:
		root0.destroy()

loginButton = tkinter.Button(root0, text ="登录", command = Login,bg="Yellow")
loginButton.place(x=135,y=110,width=40,height=25)
root0.bind('', Login)

root0.mainloop()

# 建立连接
s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
s.connect((IP, int(PORT)))
if user:
    s.send(user.encode())  # 发送用户名
else:
    s.send('用户名不存在'.encode())
    user = IP + ':' + PORT

# 聊天窗口
root1 = tkinter.Tk()
root1.geometry("640x480")
root1.title('群聊')
root1.resizable(0,0)

# 消息界面
listbox = ScrolledText(root1)
listbox.place(x=5, y=0, width=640, height=320)
listbox.tag_config('tag1', foreground='red',backgroun="yellow")
listbox.insert(tkinter.END, '欢迎进入群聊，大家开始聊天吧!', 'tag1')

INPUT = tkinter.StringVar()
INPUT.set('')
entryIuput = tkinter.Entry(root1, width=120, textvariable=INPUT)
entryIuput.place(x=5,y=320,width=580,height=170)

# 在线用户列表
listbox1 = tkinter.Listbox(root1)
listbox1.place(x=510, y=0, width=130, height=320)


def send(*args):
	message = entryIuput.get() + '~' + user + '~' + chat
	s.send(message.encode())
	INPUT.set('')

sendButton = tkinter.Button(root1, text ="\n发\n\n\n送",anchor = 'n',command = send,font=('Helvetica', 18),bg = 'white')
sendButton.place(x=585,y=320,width=55,height=300)
root1.bind('', send)


def receive():
	global uses
	while True:
		data = s.recv(1024)
		data = data.decode()
		print(data)
		try:
			uses = json.loads(data)
			listbox1.delete(0, tkinter.END)
			listbox1.insert(tkinter.END, "当前在线用户")
			listbox1.insert(tkinter.END, "------Group chat-------")
			for x in range(len(uses)):
				listbox1.insert(tkinter.END, uses[x])
			users.append('------Group chat-------')
		except:
			data = data.split('~')
			message = data[0]
			userName = data[1]
			chatwith = data[2]
			message = '\n' + message
			if chatwith == '------Group chat-------':   # 群聊
				if userName == user:
					listbox.insert(tkinter.END, message)
				else:
					listbox.insert(tkinter.END, message)
			elif userName == user or chatwith == user:  # 私聊
				if userName == user:
					listbox.tag_config('tag2', foreground='red')
					listbox.insert(tkinter.END, message, 'tag2')
				else:
					listbox.tag_config('tag3', foreground='green')
					listbox.insert(tkinter.END, message,'tag3')

			listbox.see(tkinter.END)
r = threading.Thread(target=receive)
r.start()  # 开始线程接收信息

root1.mainloop()
s.close()

听取了大家的意见，我来加以下我当时的运行截图：

整体的报告在这里，大家有需要自取~
链接：https://pan.baidu.com/s/1FzK3rociAE_4pwfwKCvYqQ
提取码：2580