Python-Netzwerkprogrammierung – TCP-Server-Multithreading

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Übersicht

Der TCP-Server stellt gleichzeitig Sockets zu mehreren Clients her, wobei ein Thread jeweils einen Client verwaltet.

Implementierungsschritte

1. Das Socket-Paket importieren
import socket

2. Einen Server-Socket erstellen
socket.socket(AddressFamily, Type)
socket.AF_INET steht für den IPv4-Typ
SOCK_STREAM bedeutet TCP
Port-Multiplexing muss eingerichtet werden, um mehrere Clients bedienen zu können
tcp_server_socket = socket.socket ( socket.AF_INET , socket.SOCK_STREAM ) _ _ _ _ _ _

#Port-Multiplexing: Beim Beenden des Servers wird der Port sofort freigegeben
tcp_server_socket.setsockopt ( socket.SOL_SOCKET , socket.SO_REUSEADDR , True ) _ _ _ _ _ _

3. Die Portnummer binden
tcp_server_socket.bind
Der erste Parameter steht für die IP-Adresse; in der Regel muss keine angegeben werden – eine leere Zeichenfolge steht für alle IPs des Rechners
Der zweite Parameter ist die Portnummer
tcp_server_socket.bind (( ' ' , 9090 ) )

4. Überwachung einrichten
Gibt die maximale Anzahl wartender Verbindungen an: 128
tcp_server_socket.listen ( 128 ) _ _

5. Auf die Verbindungsanfrage des Clients warten
Bei jeder erfolgreichen Verbindung zwischen Client und Server wird ein neuer Socket zurückgegeben
while True :
new_client , ip_port = tcp_server_socket.accept ( ) _
sub_thresd = threading . Thread ( target = handle , args = ( ip_port , new_client ))
sub_thresd.start ( ) _

6. Daten empfangen
Nachrichten über den neu zurückgegebenen Socket senden und empfangen
rece_data = new_client.recv ( 1024 ) _ _
if rece_data :
rece_data = rece_data.decode ( ' utf -8' )
print ( "Die empfangenen Daten lauten:" , rece_data )

7. Daten senden
send_content = "Problem wird bearbeitet"
send_data = send_content.encode ( ' utf -8' )
new_client.send ( send_data ) _ _
new_client.close ( ) _

8. Den Socket schließen
tcp_server_socket.close ( ) _


Code:
import socket
import threading


def handle ( ip_port , new_client ):
print ( "IP-Adresse und Portnummer des Clients: " , ip_port )
while True :
# 5. Daten empfangen
# Nachrichten über den neu zurückgegebenen Socket senden und empfangen
rece_data = new_client.recv ( 1024 ) _ _
if rece_data :
rece_data = rece_data.decode ( ' utf -8' )
print ( "Die empfangenen Daten lauten:" , rece_data )
# 6. Daten senden
send_content = "Problem wird bearbeitet"
send_data = send_content.encode ( ' utf -8' )
new_client.send ( send_data ) _ _
new_client.close ( ) _
else :
print ( "Client ist offline" , ip_port )
break


if __name__ == '__main__' :
# 1. Einen Server-Socket erstellen
# socket.AF_INET steht für den IPv4-Typ
# SOCK_STREAM bedeutet TCP
tcp_server_socket = socket.socket ( socket.AF_INET , socket.SOCK_STREAM ) _ _ _ _ _ _
tcp_server_socket.setsockopt ( socket.SOL_SOCKET , socket.SO_REUSEADDR , True ) _ _ _ _ _ _
#Port-Multiplexing: Beim Beenden des Servers wird der Port sofort freigegeben
#socket.SOL_SOCKET steht für den aktuellen Socket
#socket._RetAddress Multiplexing-Optionen
#True aktiviert das Multiplexing
# 2. Die Portnummer binden
# Der erste Parameter steht für die IP-Adresse; in der Regel muss keine angegeben werden – eine leere Zeichenfolge steht für alle IPs des Rechners
#Der zweite Parameter steht für die Portnummer
tcp_server_socket.bind (( ' ' , 9090 ) )
# 3. Überwachung einrichten
# 128: Gibt die maximale Anzahl wartender Verbindungen an
tcp_server_socket.listen ( 128 ) _ _
# 4. Auf die Verbindungsanfrage des Clients warten
#Bei jeder erfolgreichen Verbindung zwischen Client und Server wird ein neuer Socket zurückgegeben
while True :
new_client , ip_port = tcp_server_socket.accept ( ) _
sub_thresd = threading . Thread ( target = handle , args = ( ip_port , new_client ))
sub_thresd.start ( ) _


# 7. Den Socket schließen
tcp_server_socket.close ( ) _


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