采用tcp协议和UDP协议实现简单的聊天功能

Date: 2019-06-19

Author: Sun

一. Python3输出带颜色字体

实现过程：

​ 终端的字符颜色是用转义序列控制的，是文本模式下的系统显示功能，和具体的语言无关。

​ 转义序列是以ESC开头,即用\033来完成（ESC的ASCII码用十进制表示是27，用八进制表示就是033）。

书写格式：

​ 开头部分**：\033[显示方式;前景色;背景色m + **结尾部分：\033[0m

​ 注意：开头部分的三个参数：显示方式，前景色，背景色是可选参数，可以只写其中的某一个；另外由于表示三个参数不同含义的数值都是唯一的没有重复的，所以三个参数的书写先后顺序没有固定要求，系统都能识别；但是，建议按照默认的格式规范书写。

​ 对于结尾部分，其实也可以省略，但是为了书写规范，建议\033[***开头，\033[0m结尾。

数值表示的参数含义：

显示方式: 0（默认\）、1（高亮）、22（非粗体）、4（下划线）、24（非下划线）、 5（闪烁）、25（非闪烁）、7（反显）、27（非反显）
前景色: 30（黑色）、31（红色）、32（绿色）、 33（黄色）、34（蓝色）、35（洋 红）、36（青色）、37（白色）
背景色: 40（黑色）、41（红色）、42（绿色）、 43（黄色）、44（蓝色）、45（洋 红）、46（青色）、47（白色）

采用前景色配色方案：

print("前景色：")
print("\033[0;30;40m\t前景色-黑色\033[0m")
print("\033[0;31;40m\t前景色-红色\033[0m")
print("\033[0;32;40m\t前景色-绿色\033[0m")
print("\033[0;33;40m\t前景色-黄色\033[0m")
print("\033[0;34;40m\t前景色-蓝色\033[0m")
print("\033[0;35;40m\t前景色-洋 红\033[0m")

采用背景色配色方案：

print("背景色：：")
print("\033[0;37;40m\t背景色-黑色\033[0m")
print("\033[0;37;41m\t背景色-红色\033[0m")
print("\033[0;37;42m\t背景色-绿色\033[0m")
print("\033[0;37;43m\t背景色-黄色\033[0m")
print("\033[0;37;44m\t背景色-蓝色\033[0m")
print("\033[0;37;45m\t背景色-洋 红\033[0m")
print("\033[0;37;46m\t背景色-青色\033[0m")
print("\033[0;37;47m\t背景色-白色\033[0m")

print打印文字和带颜色的局部情况：

print('This is a \033[1;35m test \033[0m!')
print('This is a \033[1;32;43m test \033[0m!')
print('\033[1;33;44mThis is a test !\033[0m')

输出结果：

二. TCP协议实现简单聊天功能

​ 聊天室往往是最基本的网络编程的学习案例, 本节采用TCP协议实现简单聊天功能

TCP协议实现简单聊天功能

服务器端程序

# -*- coding: utf-8 -*-
__author__ = 'sun'
__date__ = '2019/6/19 15:17'

from socket import *

# 创建socket
tcpSerSocket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)

# 绑定本地信息
address = ('', 8080)
tcpSerSocket.bind(address)

#  使⽤socket创建的套接字默认的属性是主动的，使⽤listen将其变为被动的，这样就可以接
tcpSerSocket.listen(5)

while True:
    # 如果有新的客户端来链接服务器，那么就产⽣⼀个信⼼的套接字专⻔为这个客户端服务器
    # #    newSocket⽤来为这个客户端服务
    # #    tcpSerSocket就可以省下来专⻔等待其他新客户端的链接
    print("\033[0;35;40m\twaiting for client connect...\033[0m")
    newSocket, clientSocket = tcpSerSocket.accept()
    while True:
        # 接收对⽅发送过来的数据，最⼤接收1024个字节
        recvData = newSocket.recv(1024)    #recv接受到的是bytes   
        if len(recvData) > 0:
            rev_data = recvData.decode('utf8')     #bytes ---》str   .decode('utf8')
            #背景色-绿色
            print(f"[接受客户端数据]<---- \033[0;31;40m\t{rev_data}\033[0m")
        else:
            print("close and break.")
            break
        # 发送数据到客户端
        #背景色 - 黄色
        sendData = input("[服务器端发送数据]----> \033[0;32;40m\t\033[0m:")
        newSocket.send(sendData.encode('utf8'))
    newSocket.close()

tcpSerSocket.close()

客户端程序：

# -*- coding: utf-8 -*-
__author__ = 'sun'
__date__ = '2019/6/19 15:18'

from socket import *
'''
    客户端
'''
# 创建socket
tcpClientSocket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)

# 连接服务器
serAddr = ("127.0.0.1", 8080)
tcpClientSocket.connect(serAddr)

while True:
    # 提示用户输入输入
    sendData = input("请输入内容:")
    if len(sendData) > 0:
        send_data = sendData.encode('utf8')
        tcpClientSocket.send(send_data)
        print(f"[客户端发送数据]----> \033[0;31;40m\t{send_data}\033[0m")
    else:
        break

    # 接收对方发送的消息
    recv = tcpClientSocket.recv(1024)
    recv_data = recv.decode('utf8')
    #print("127.0.0.1:\n" + recv.decode('utf8'))
    print(f"[客户端接受数据]<---- \033[0;32;40m\t{recv_data}\033[0m")
# 关闭套接字
tcpClientSocket.close()

至此，基于TCP协议的简单功能的聊天功能已经完成。

三. UDP协议实现简单聊天室

服务器和客户端使用UDP编程，客户端两个线程一个负责接收，一个负责发送。

服务器：接收消息并保存地址，如果触发‘EXIT’关键字则从地址表中移除该地址。

服务器端代码：

采用多线程方式实现

udp_server.py

# -*- coding: utf-8 -*-
__author__ = 'sun'
__date__ = '2019/6/19 17:20'

import socket
import threading
def main():
    s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
    addr = ('127.0.0.1', 9998)
    s.bind(addr)
    print('UDP Server on %s:%s...', addr[0], addr[1])

    user = {}  # {addr:name}
    while True:
        try:
            data, addr = s.recvfrom(1024)
            if not addr in user:
                for address in user:
                    s.sendto(data + ' 进入聊天室...'.encode(), address)
                user[addr] = data.decode('utf-8')
                continue

            if 'EXIT' in data.decode('utf-8'):
                name = user[addr]
                user.pop(addr)
                for address in user:
                    s.sendto((name + ' 离开了聊天室...').encode(), address)
            else:
                print('"%s" from %s:%s' %
                      (data.decode('utf-8'), addr[0], addr[1]))
                for address in user:
                    if address != addr:
                        s.sendto(data, address)

        except ConnectionResetError:
            print('Someone left unexcept.')


if __name__ == '__main__':
    main()

客户端代码 udp_client.py

两个线程，并设置接收线程为守护线程

# -*- coding: utf-8 -*-
__author__ = 'sun'
__date__ = '2019/6/19 17:38'
import socket
import threading
def recv(sock, addr):
    '''
    一个UDP连接在接收消息前必须要让系统知道所占端口
    也就是需要send一次，否则win下会报错
    “   data=sock.recv(1024)
        OSError: [WinError 10022] 提供了一个无效的参数。   ”
    '''
    sock.sendto(name.encode('utf-8'), addr)
    while True:
        data = sock.recv(1024)
        print(data.decode('utf-8'))

def send(sock, addr):
    while True:
        string = input()
        message = name + ' : ' + string
        data = message.encode('utf-8')
        sock.sendto(data, addr)
        if string == 'EXIT':
            break

def main():
    s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
    server = ('127.0.0.1', 9998)

    tr = threading.Thread(target=recv, args=(s, server), daemon=True)
    ts = threading.Thread(target=send, args=(s, server))
    tr.start()
    ts.start()
    ts.join()
    s.close()

if __name__ == '__main__':
    print("-----欢迎来到聊天室,退出聊天室请输入'EXIT'-----")
    name = input('请输入你的名称:')
    print('-----------------%s------------------' % name)
    main()

启动服务器端代码：python udp_server.py

分别启动两个终端启动客户端代码：python udp_client.py