使用python实现一个简单ping pong服务器

依赖环境

本篇文章所依赖的python 环境如下：

计算机网络应用体系结构，一般有以下几种：

• C/S架构： 也称为客户端/客户端架构。

• P2P架构: 是一种分布式网络架构。

• 混个结构: 客户端/服务器架构 和 P2P架构都包含在内。

我们该篇文章，将介绍c/s网络结构。

客户端/服务器架构介绍

什么是客户端/服务器架构

客户端/服务器架构，也被称之为C/S架构，它是一种互联网最常见的网络结构，我们熟知的web服务器也是使用的C/S架构。还有数据库应用等，也是使用的C/S架构。

如何使用

在此网络架构中，服务器若想和客户端进行网络通信，服务器需要提前启动。客户端随之向服务器发送请求，服务器接收并且处理请求，最后将结果发送会客户端。服务器和客户端之间通信协议使用的是TCP和UDP，前置称之为有连接服务器，后则称之为无连接服务。至于更上层的应用协议，如http是使用的TCP协议，如dns是使用的是UDP+TCP协议。

客户端/服务器架构缺点

此架构也是有缺点的，例如: 如果服务器发现故障，所有已经连接到服务器的客户端都会收到影响，以及服务器容易出现性能瓶颈等。

python socket编程

在python中，为我们提供了一个内置socket模块，我们可以以此来创建一个自己的tcp服务器。

来看一个最简单的例子:

import socket

s = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
s.bind(("0.0.0.0",9999))
s.listen(5)

while True:
   client , addr = s.accept()
   print(client,addr)

上述代码，首先引入socket模块，而后定义了一个socket函数，传入必要参数，该函数会返回一个套接字对象给我们。

socket函数的参数分为2个，第1个参数需要指定网络协议，第二个参数需要指定套接字类型。下面是网络协议和套接字类型的说明：

网络协议

• socket.AF_INET: 最常用的协议，代表IPv4协议族。

• socket.AF_INET6： 代表IPv6协议族。

• socket.AF_UNIX: 表示Unix文件描述符。

套接字类型

• socket.SOCK_STREAM: 表示流式套接字（TCP）。

• socket.SOCK_DGRAM: 表示数据包套接字（UDP）。

• socket.SOCK_RAW: 表示原始套接字。

上述，我们使用的是IPv4协议，并且使用的是TCP流式套接字。

接着便是bind函数，它会将套接字绑定到指定的地址和端口上，参数必须是元组，分别为: 地址 和 端口号。

后续的listen函数，是指定套接字监听的最大连接数，如上述所示，表示最大连接数为5，为0则是不设置连接数。

最后是一个死循环，其中定义了accept函数，该函数用于等待客户端连接并且返回新的套接字对象。

代码在运行之后，我们可以使用telnet来访问一下，它会打印客户端信息，例如:

上述结果为打印了client信息，和client addr的地址。

写一个最简单的ping/pong服务

有了上述的python基础，我们可以来写一个最简单的ping/pong服务，不过我们想同时监听tcp流 和 udp数据包,代码如下:

上述代码，我们使用多线程，分为对当前主机的所有网卡监听了tcp端口8888和udp端口8888，而后使用bind将套接字绑定到地址和端口，在监听tcp的时候，我们需要通过listen方法指定监听队列长度，而udp不用。

这是因为tcp和udp协议不同导致的，tcp是可靠传输协议，所以当有新的请求来的时候，会通过accept方法接收新的连接，会产生一个新的socket对象。

而udp是一种无连接不可靠协议，可以直接向目标主机发送数据，所以不需要先建立连接。而是直接调用recv方法接收数据。

接着便定义了一个空的列表threadJobs用于存放线程名称，而后便定义了2个线程，调用的方法是pingPongServer传入的参数是套接字类型和我们定义的套接字。

在pingPongServer方法中，因为如上所述udp不需要accept，所以我们需要根据传入的套接字类型进行判断，若是tcp则执行accept，而后接收数据；若是udp，则直接接收数据即可。

启动服务器进程之后，我们分别使用telnet和nc向127.0.0.1的8888端口发送hello pdudo字符串，服务器接收到的信息为:

客户端发送数据后，接收到的信息如下：

一个简单的ping/pong服务器就写完了。

来源：https://juejin.cn/post/7223767530981670949