Python SocketServer模块：构建多线程网络服务器-CFANZ编程社区

Python的SocketServer（在Python 3中被重命名为socketserver）模块是构建网络服务的强大工具。它提供了一个简单的方式来编写网络服务器，这些服务器可以处理一个或多个客户端请求。本文旨在向您介绍如何使用socketserver模块创建健壮和易于维护的网络应用程序。

SocketServer模块简介

socketserver模块中包含四种主要的类：TCPServer, UDPServer, UnixStreamServer, 和 UnixDatagramServer。此外，它还提供了ThreadingMixIn 和 ForkingMixIn 两种混入类，用于增加多线程和多进程的支持。这些类可以被组合使用，允许您以同步或异步的方式处理客户端请求。

对于大多数基本用途，我们通常使用TCPServer或UDPServer。

创建一个基本的TCP服务器

首先，我们将创建一个处理TCP请求的基础服务器。这个服务器将简单地回应客户端发送的消息。

Server 代码

import socketserver

# 首先，我们定义一个处理客户端请求的请求处理器类
class EchoRequestHandler(socketserver.BaseRequestHandler):
    def handle(self):
        # self.request 是一个TCP套接字连接到客户端
        self.data = self.request.recv(1024).strip()
        print(f"{self.client_address[0]} wrote: {self.data}")
        # 仅仅回显客户端发送的数据
        self.request.sendall(self.data)

# 接着，我们创建一个 TCP 服务器实例并传入服务器地址和请求处理器类
if __name__ == "__main__":
    HOST, PORT = "localhost", 9999

    with socketserver.TCPServer((HOST, PORT), EchoRequestHandler) as server:
        # 激活服务器; 这将一直运行，直到你中断程序
        server.serve_forever()

这段代码定义了一个简单的TCP服务器，它使用我们定义的EchoRequestHandler来处理请求。服务器在本地主机上的9999端口上监听。

Client 代码

为了测试服务器，我们还需要一个简单的客户端来发送数据。这是一个使用Python标准的socket库的客户端示例：

import socket

HOST, PORT = "localhost", 9999
data = "Hello, World!"

# 创建一个 socket (SOCK_STREAM 表示一个 TCP socket)
with socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) as sock:
    # 连接到服务器
    sock.connect((HOST, PORT))
    # 发送数据
    sock.sendall(bytes(data + "\n", "utf-8"))
    # 接收数据
    received = str(sock.recv(1024), "utf-8")

print(f"Sent:     {data}")
print(f"Received: {received}")

此客户端连接到服务器，发送一个字符串，然后等待并打印来自服务器的响应。

处理并发请求

现实中的服务器通常需要处理多个客户端。为了实现这一点，我们可以使用ThreadingMixIn来创建一个多线程服务器。

多线程 TCP 服务器

import socketserver

class ThreadedEchoRequestHandler(socketserver.BaseRequestHandler):
    def handle(self):
        data = self.request.recv(1024).strip()
        print(f"{self.client_address[0]} wrote: {data}")
        self.request.sendall(data)

class ThreadedTCPServer(socketserver.ThreadingMixIn, socketserver.TCPServer):
    pass

if __name__ == "__main__":
    HOST, PORT = "localhost", 9999

    with ThreadedTCPServer((HOST, PORT), ThreadedEchoRequestHandler) as server:
        server.serve_forever()

在这个例子中，我们定义了一个新类ThreadedTCPServer，它继承自ThreadingMixIn和TCPServer。这样，每当一个新客户端连接时，服务器就会为每个客户端请求创建一个新线程。