Python网络编程基于多线程实现多用户全双工聊天功能示例

本文实例讲述了Python网络编程基于多线程实现多用户全双工聊天功能。分享给大家供大家参考，具体如下：

在前面一篇《Python网络编程使用select实现socket全双工异步通信功能》中，我们实现了1对1的异步通信，在文章结尾，给出了多对多通信的思路。

既然说了，咱就动手试一试，本次用的是多线程来实现，正好练练手～

首先讲一下思路：

我们将服务器做为中转站来处理信息，一方面与客户端互动，另一方面进行消息转发。

大体思路确定下来后，需要确定一些通信规则：

1. 客户端与服务器建立连接后，需要输入用户名登入，若用户名已存在，将reuse反馈给用户，用户输出错误信息，退出

2. 用户输入正确的用户名后，即可进行通信了。如果未选择通信对象，则服务器会反馈信息，提示用户选择通信对象

3. 选择通信对象的方法为，输入to:username，如果所选择的对象不存在，反馈错误信息，重新输入

4.当正确选择通信对象后，双方建立连接，通过服务器中转信息进行通信

5.在通信中，若发送‘quit'，则结束发送消息的线程，并指示服务器该用户准备登出，服务器删除该用户后，反馈消息给用户，用户结束接收消息的线程并退出

6.如果A正在与C通信，此时B向A发送信息，则A的通信窗口变为与B的通信窗口，即接收到B消息后，A发出的消息不再是给C，而是默认给B

实现代码：

#!/usr/bin/python
'test TCP server'
from socket import *
from time import ctime
import threading  #多线程模块
import re   #正则表达式模块
HOST = ''
PORT = 21567
BUFSIZ = 1024
ADDR = (HOST, PORT)
def Deal(sock, user):
  while True:
    data = sock.recv(BUFSIZ)  #接收用户的数据
    if data == 'quit':  #用户退出
      del clients[user]
      sock.send(data)
      sock.close()
      print '%s logout' %user
      break
    elif re.match('to:.+', data) is not None:  #选择通信对象
      data = data[3:]
      if clients.has_key(data):
        chatwith[sock] = clients[data]
        chatwith[clients[data]] = sock
      else:
        sock.send('the user %s is not exist' %data)
    else:
      if chatwith.has_key(sock):  #进行通信
        chatwith[sock].send("[%s] %s: %s" %(ctime(), user, data))
      else:
        sock.send('Please input the user who you want to chat with')
tcpSerSock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)
tcpSerSock.bind(ADDR)
tcpSerSock.listen(5)
clients = {}  #提供 用户名->socket 映射
chatwith = {}  #提供通信双方映射
while True:
  print 'waiting for connection...'
  tcpCliSock, addr = tcpSerSock.accept()
  print '...connected from:',addr
  username = tcpCliSock.recv(BUFSIZ)  #接收用户名
  print 'The username is:',username
  if clients.has_key(username):  #查找用户名
    tcpCliSock.send("Reuse")  #用户名已存在
    tcpCliSock.close()
  else:
    tcpCliSock.send("Welcome!")  #登入成功
    clients[username] = tcpCliSock
    chat = threading.Thread(target = Deal, args = (tcpCliSock,username))  #创建新线程进行处理
    chat.start()  #启动线程
tcpSerSock.close()

#!/usr/bin/python
'test tcp client'
from socket import *
import threading
HOST = 'localhost'
PORT = 21567
BUFSIZ = 1024
ADDR = (HOST, PORT)
threads = []
def Send(sock, test):  #发送消息
  while True:
    data = raw_input('>')
    tcpCliSock.send(data)
    if data == 'quit':
      break
def Recv(sock, test):   #接收消息
  while True:
    data = tcpCliSock.recv(BUFSIZ)
    if data == 'quit':
      sock.close()   #退出时关闭socket
      break
    print data
tcpCliSock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)
tcpCliSock.connect(ADDR)
print 'Please input your username:',
username = raw_input()
tcpCliSock.send(username)
data = tcpCliSock.recv(BUFSIZ)
if data == 'Reuse':
  print 'The username has been used!'
else:
  print 'Welcome!'
  chat = threading.Thread(target = Send, args = (tcpCliSock,None))  #创建发送信息线程
  threads.append(chat)
  chat = threading.Thread(target = Recv, args = (tcpCliSock,None))  #创建接收信息线程
  threads.append(chat)
  for i in range(len(threads)):  #启动线程
    threads[i].start()
  threads[0].join()  #在我们的设计中，send线程必然先于recv线程结束，所以此处只需要调用send的join，等待recv线程的结束。

当然，本程序还有许多不足之处，比如通信双方中A退出时，另一方B的通信列表中仍然又A，此时如果B再向已经登出的B发送消息，就会出错。博主比较懒，就不修复这个bug啦～

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希望本文所述对大家Python程序设计有所帮助。