利用python实现TCP和UDP服务器

　　利用python的socket模块可以实现基本的网络编程，并且只限于一对一的连接。当然，也可以在其基础上实现一个网络服务器，但由于太底层这种做法不被推荐。其实如果要实现一个网络服务器很简单，调用python的内置模块socketserver就够了。

server类

　　socketserver模块下面有四种套接字server类：TCPserver， UDPServer， UnixStreamServer， UnixDatagramServer。前两种分别为使用TCP和UDP协议的server类，后两种用法和前面一样但只限于unix类系统。它们的参数都一样，如下：

TCPServer(server_address, RequestHandlerClass, bind_and_activate=True)

• 参数server_address： IP地址和端口，为一个元组如： ("127.0.0.1", 8000)
• 参数RequestHandlerClass： 一个自定义的handle类，主要负责实现连接到来时所要执行的操作。后面会介绍怎么自定义。
• 参数bind_and_activate: 默认为True。如果设置为False，代表你得手动操作底层的socket，这样会更加灵活。

前面的四种类都继承自一个BaseServer类，实现了基本方法和属性：

• fileno(): 返回一个服务器正绑定的socket文件描述符。
  
• handle_requeset(): 处理一个请求。依次执行 get_request(), verify_request(), 和 process_request() 方法。用户自定义的handleclass下的handle方法抛出异常，服务器的handle_error()会被调用。
• server_forever(poll_interval=0.5): 进入一个循环， 一直接收并处理请求直到一个显示的 shutdown() 请求到来。默认每隔0.5秒轮询（pull）一次。
• shutdown(): 告诉server_forever()得到的循环结束循环。
• server_address(): 返回正在监听的IP和端口，如：("127.0.0.1", 80)
• socket: 正使用的socket对象
• socket_type: socket类型，通常为：socket.SOCK_STREAM和socket.SOCK_DGRAM
• timeout: 超时时间。

请求处理类

　　通常需要继承BaseRequestHandler，并重写hanle（）方法。当一个网络请求被创建时，一个新的实例就会被创建。

 class socketserver.BaseRequestHandler

　　方法如下：

• setup(): 在handle（）被调用前被执行，一般用于一些初始化操作。默认不执行任何操作。
• handle(): 当一个请求到来后，用户所要执行操作，这个方法应该被重写，操作self.request。
• finish(): handle之后调用的函数，用于执行一个清理工作。

server代码如下：

import socketserver

class echorequestserver(socketserver.BaseRequestHandler):
    def handle(self):
        print('服务端启动...')
        conn = self.request
        print('获得连接：', self.client_address)
        while True:
            client_data = conn.recv(1024)
            if not client_data:
                print('断开连接')
                break
            print(client_data.decode('utf-8'))
            print('开始发送...')
            conn.sendall(client_data)
            
if __name__ == '__main__':
    server =socketserver.TCPServer(("127.0.0.1", 8000),echorequestserver)  # 使用处理单连接的TCPServer
    server.serve_forever()

客户端代码如下：

import socket,time

s = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
s.connect(('127.0.0.1',8000))

while True:
    st = input('input command: ')
    if not st:break
    s.send(st.encode('utf-8'))
    
    echo_back = s.recv(1024)
    print(echo_back.decode('utf-8'))
 
s.close()

　　当然，以上例子是用于单线程的情况。如果想同时接收多个连接，可以换成ThreadingTCPServer，用法和上面完全一样。不过这种情况下，建议使用线程池以避免突然面临多个连接同时到来的情况。