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AID

网络并发通信

1.常见网络通信模型

1.循环服务器模型 ：循环接收客户端请求，处理请求。同一时刻只能处理一个请求，处理完毕后再处理下一个。
优点：实现简单，占用资源少
缺点：无法同时处理多个客户端请求

适用情况：处理的任务可以很快完成，客户端无需长期占用服务端程序。udp比tcp更适合循环。

2.多进程/线程网络并发模型：每当一个客户端连接服务器，就创建一个新的进程/线程为该客户端服务，客户端退出时再销毁该进程/线程。
优点：能同时满足多个客户端长期占有服务端需求，可以处理各种请求。
缺点： 资源消耗较大

适用情况：客户端同时连接量较少，需要处理行为较复杂情况。

3**.IO并发模型：利用IO多路复用,异步IO等技术，同时处理多个客户端IO请求**。

优点 ： 资源消耗少，能同时高效处理多个IO行为
缺点 ： 只能处理并发产生的IO事件，无法处理cpu计算

适用情况：HTTP请求，网络传输等都是IO行为。

2.基于fork的多进程网络并发模型

"""基于fork的多进程并发步骤：创建监听套接字等待接收客户端请求客户端连接创建新的进程处理客户端请求原进程继续等待其他客户端连接如果客户端退出，则销毁对应的进程
"""
import os
from socket import *
import signal# 全局变量
HOST = "192.168.1.6"
POST = 8844
ADDR = (HOST, POST)# 处理客户端请求函数
def handle(c, addr):while True:data = c.recv(1024)if not data:breakprint(data.decode())c.send(b"OK")c.close()# 创建监听套接字
s = socket()# 端口立即重用 (在bind之前)
s.setsockopt(SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, 1)s.bind(ADDR)
s.listen(3)print("Listen the port 8844")# 处理僵尸进程
signal.signal(signal.SIGCHLD, signal.SIG_IGN)# 循环等待客户端链接
while True:c, addr = s.accept()print("Connect from", addr)# 创建一个新的进程处理客户端请求pid = os.fork()if pid == 0:# 处理客户端请求# 处理客户端请求函数handle(c, addr)# 子进程处理完客户端请求则退出os._exit(0)else:# 出错或者父进程都继续等待接受客户端链接continue# 服务端退出
s.close()"""
tcp_client.py
tcp客户端演示: 重点代码
"""from socket import *# 服务器地址
server_addr = ("192.168.1.6", 8844)# 创建tcp套接字
sockfd = socket()  # 默认值就是tcp# 连接服务器
sockfd.connect(server_addr)# 发送接收消息
while True:data = input(">>")if not data:breaksockfd.send(data.encode())# 输入##表示退出# if data == '##':#     breakdata = sockfd.recv(1024)print("From server:", data.decode())sockfd.close()

2.基于threading的多线程网络并发

"""
创建监听套接字
循环接收客户端连接请求
当有新的客户端连接创建线程处理客户端请求
主线程继续等待其他客户端连接
当客户端退出，则对应分支线程退出
"""
from socket import *
from threading import Thread, LockHOST = "192.168.1.6"
POST = 8844
ADDR = (HOST, POST)# 处理客户端请求函数
def use(c):while True:data = c.recv(1024)if not data:breakprint(data.decode())c.send(b"OK")c.close()s = socket()
s.setsockopt(SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, 1)
s.bind(ADDR)
s.listen(4)
print("Listen the port 8844")while True:c, addr = s.accept()print("Connect from", addr)t = Thread(target=use, args=(c,))t.setDaemon(True)t.start()# t.join()s.close()"""
tcp_client.py
tcp客户端演示: 重点代码
"""from socket import *# 服务器地址
server_addr = ("192.168.1.6", 8844)# 创建tcp套接字
sockfd = socket()  # 默认值就是tcp# 连接服务器
sockfd.connect(server_addr)# 发送接收消息
while True:data = input(">>")if not data:breaksockfd.send(data.encode())# 输入##表示退出# if data == '##':#     breakdata = sockfd.recv(1024)print("From server:", data.decode())sockfd.close()

3.ftp 文件服务器

"""
FTP 文件处理
多线程并发和套接字练习
"""from socket import *
from threading import Thread
import os
from time import sleep# 全局变量
HOST = '0.0.0.0'
PORT = 8845
ADDR = (HOST, PORT)
# 文件库
FTP = "FTP/"# 处理客户端请求 (自定义线程类)
class FTPServer(Thread):def __init__(self, connfd):self.connfd = connfdsuper().__init__()self.dict_func = {"E": self.f4, "L": self.f1, "P": self.f2, "G": self.f3}#  循环接收请求，分发任务def run(self):while True:data = self.connfd.recv(1024).decode()  # 接收请求print(data)if not data or data == 'E':# run函数结束对应线程结束breakelif data == 'L':self.list()elif data[0] == 'G':self.get_file(data.split(" ", 1)[-1])elif data[0] == 'P':self.put(data.split(" ", 1)[-1])# 查看文件def list(self):# 判断文件库是否为空file_list = os.listdir(FTP)if not file_list:self.connfd.send('文件库为空'.encode())returnelse:self.connfd.send(b'OK')sleep(0.1)# 发送文件列表# 讲文件列表以‘\n’拼接，进行添加消息边界以处理沾包data = '\n'.join(file_list)self.connfd.send(data.encode())# 下载文件def get_file(self, file_name):file_path = FTP + file_nametry:f = open(file_path, "rb")except:self.connfd.send("文件不存在".encode())returnelse:self.connfd.send(b"OK")sleep(0.1)while True:data = f.read(1024)if not data:sleep(0.1)self.connfd.send(b"##")breakself.connfd.send(data)f.close()# 处理上传def put(self, filename):if os.path.exists(FTP + filename):self.connfd.send("文件已存在".encode())returnelse:self.connfd.send(b'OK')# 接收文件# 循环接收文件写入本地f = open(FTP + filename, 'wb')while True:data = self.connfd.recv(1024)# 文件接收完毕的标志if data == b'##':breakf.write(data)f.close()# 框架结构，启动函数
def main():# 创建监听套接字s = socket()s.setsockopt(SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, 1)s.bind(ADDR)s.listen(3)print("Listen the port 8845")# 循环等待客户端链接while True:c, addr = s.accept()print("Connect from", addr)# 创建线程处理客户端请求t = FTPServer(c)  # 通过自定义线程类创建线程t.setDaemon(True)  # 分支线程随主线程退出t.start()s.close()if __name__ == '__main__':main()"""ftp_client【1】 分为服务端和客户端，要求可以有多个客户端同时操作。【2】 客户端可以查看服务器文件库中有什么文件。【3】 客户端可以从文件库中下载文件到本地。【4】 客户端可以上传一个本地文件到文件库。【5】 使用print在客户端打印命令输入提示，引导操作
"""
from socket import socket
import os, sys
from time import sleep# 全局变量
ADDR = ("127.0.0.1", 8845)
FTP = "Use/"class FTPClient:def __init__(self, sockfd):self.sockfd = sockfddef quit(self):self.sockfd.send(b'E')self.sockfd.close()sys.exit("谢谢使用!")def list(self):self.sockfd.send(b'L')# 等待回复data = self.sockfd.recv(128).decode()if data == 'OK':# 接收文件data = self.sockfd.recv(4096)print(data.decode())else:# 打印原因print(data)def get_file(self, file_name):data = "G " + file_name# 下载文件    G              filenameself.sockfd.send(data.encode())data = self.sockfd.recv(128).decode()if data == "OK":# 接收文件f = open(FTP + file_name, "wb")while True:data = self.sockfd.recv(1024)# print(data)# 文件接收完毕的标志if data == b"##":print("OK")breakf.write(data)f.close()# 上传文件def put(self, filename):try:f = open(FTP + filename, 'rb')except:print("文件不存在")returndata = "P " + filenameself.sockfd.send(data.encode())  # 发送请求# 等待回复data = self.sockfd.recv(128).decode()if data == 'OK':while True:data = f.read(1024)if not data:sleep(0.1)self.sockfd.send(b'##')  # 结束标志breakself.sockfd.send(data)f.close()else:print(data)# 启动函数
def main():# 链接服务端s = socket()s.connect(ADDR)# 实例化对象，用于调用类中的方法，实现与服务端的交互ftp = FTPClient(s)# 循环发送请求while True:print("===============命令选项===============")print("***             list              ***")print("***           get file            ***")print("***           put file            ***")print("***             quit              ***")print("=====================================")cmd = input("输入命令:")# s.send(cmd.encode())if cmd == 'quit':ftp.quit()elif cmd == 'list':ftp.list()elif cmd[:3] == 'get':file_name = cmd.split(" ", 1)[-1]ftp.get_file(file_name)elif cmd[:3] == 'put':file_name = cmd.split(" ", 1)[-1]ftp.put(file_name)else:passif __name__ == '__main__':main()

项目技术分析

FTP文件服务

  1. 技术点分析

    • 并发模型 ：　多线程并发
    • 网络传输　 : tcp网络

    客户端请求流程：　
    1.客户端发起请求
    2.服务端判断能否满足客户端请求，给出回复
    3.根据回复，确定下一步操作

  2. 功能模块划分 （结构设计）

    • 框架搭建
    • 查看文件
    • 下载文件
    • 上传文件

    封装： 核心功能封装为类

  3. 通信协议设定

          请求类型         参量

    查看文件 L

    上传文件 P filename

    下载文件 G filename

    退出 E

  4. 分模块设计功能逻辑流程

    • 框架搭建

    • 查看文件
      客户端： 发送请求
      等待接收反馈结果
      Ｙ　接收文件列表
      Ｎ　结束

       服务端：　接收请求判断能否满足请求，将结果回复 (看文件库是否为空)Ｙ　发送文件列表Ｎ　　结束

    • 下载文件
      客户端 ： 发送请求 （请求包含文件名字）
      等待接收反馈结果
      Ｙ　接收文件
      Ｎ　结束

      服务端 ： 接收请求，提取出文件名判断能否满足请求，将结果回复 (看文件库中是否有这个文件)Ｙ　发送文件Ｎ　　结束

    • 上传文件

    • 退出

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