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Python Tornado實(shí)現(xiàn)WEB服務(wù)器Socket服務(wù)器共存并實(shí)現(xiàn)交互的方法

 更新時(shí)間:2020年05月26日 10:02:50   作者:John_Doe.  
這篇文章主要介紹了Python Tornado實(shí)現(xiàn)WEB服務(wù)器Socket服務(wù)器共存并實(shí)現(xiàn)交互的方法,文中通過示例代碼介紹的非常詳細(xì),對(duì)大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價(jià)值,需要的朋友們下面隨著小編來一起學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)吧

1、背景

最近有個(gè)項(xiàng)目,需要搭建一個(gè)socket服務(wù)器,一個(gè)web服務(wù)器,然后實(shí)現(xiàn)兩個(gè)服務(wù)器之間的通訊交互。剛開始的方案是用Python中socket模塊實(shí)現(xiàn)一個(gè)多線程的socket服務(wù)器,然后用Flask實(shí)現(xiàn)一個(gè)web服務(wù)器,他們之前通過線程交互實(shí)現(xiàn)通訊。
但是在我看來這個(gè)方案有例外一個(gè)更好的解決方法,就是用Torndao框架。鑒于網(wǎng)上用Tornado實(shí)現(xiàn)一個(gè)程序同時(shí)實(shí)現(xiàn)web服務(wù)和socket服務(wù)器并且實(shí)現(xiàn)交互的文章幾乎沒有,所以記錄一下。覺得寫得好麻煩點(diǎn)個(gè)贊,寫得不好請(qǐng)指出,有疑問可以留言。

2、準(zhǔn)備

2.1、環(huán)境部署

  • Python3.x
  • pip3 install Tornado

2.2、目錄結(jié)構(gòu)


目錄結(jié)構(gòu)如上圖,這個(gè)目錄結(jié)構(gòu)包括文件命名只是我的個(gè)人習(xí)慣。其實(shí)目錄結(jié)構(gòu)不固定,只要合理就行。另外,原本項(xiàng)目是前后分離的只需要實(shí)現(xiàn)API接口,所以我這里就沒有涉及到HTML的東西。

3、服務(wù)器的實(shí)現(xiàn)

3.1、Socket服務(wù)器實(shí)現(xiàn)

socket服務(wù)器部分實(shí)現(xiàn)主要靠 Tornado中的TCPServer類

3.1.1、 導(dǎo)入類

socket_server.py:

from tornado.iostream import IOStream  # 這句可以沒有,只是作為參數(shù)的代碼提示
from tornado.tcpserver import TCPServer

3.1.2、 構(gòu)建一個(gè)Connecter類

socket_server.py:

class Connecter:

  clients = set()   # 存放連接的客戶端

  async def init(self, stream: IOStream, address: tuple):
    """
    注意這個(gè)不是構(gòu)造方法,這里不用構(gòu)造方法是為了方便后續(xù)的與web端相互通信
    """
    self.stream, self.address = stream, address
    self.clients.add(self)
    print("{address} 上線!".format(address=address))
    self.stream.set_close_callback(self.onClose) # 客戶端離線的時(shí)候會(huì)被調(diào)用
    await self.receive()    # 接受消息

  async def receive(self):
    """
    接受消息
    """
    while True:
      try:  # 因?yàn)楫惒降脑颉?赡茉O(shè)備離線后還在接收消息,所以try一下,不讓錯(cuò)誤打印出來,其實(shí)打印了錯(cuò)誤也不影響程序運(yùn)行
        data = await self.stream.read_bytes(num_bytes=1024, partial=True)  # num_bytes:每次最多接收字節(jié),partial:數(shù)據(jù)中斷后視為接收完成
        print(data)
        # TODO:接收到數(shù)據(jù)的處理
      except: 
        pass

  def send(self, data):
    """
    發(fā)送消息
    :param data: 消息內(nèi)容
    """
    self.stream.write(bytes(data.encode('utf8')))

  def onClose(self):
    """
    客戶端離線
    """
    print("{address} 離線!".format(address=self.address))
    self.clients.remove(self) # 在clients內(nèi)刪掉該客戶端

3.1.3、 構(gòu)建一個(gè)SocketServer類

socket_server.py:

class SocketServer(TCPServer):   # 需要繼承TCPServer這個(gè)類
  async def handle_stream(self, stream: IOStream, address: tuple):  # 實(shí)現(xiàn)類里面的handle_stream方法
    await Connecter().init(stream, address)   # 每次有客戶端連入都實(shí)例化一個(gè)Connecter類

3.2、Web服務(wù)器實(shí)現(xiàn)

3.2.1、 實(shí)現(xiàn)一個(gè)requestHandler

web_test.py:

from tornado.web import RequestHandler   # 導(dǎo)入RequestHandler類


class TestApiHandler(RequestHandler):    # 繼承RequestHandler類

  def get(self):   # 實(shí)現(xiàn)GET方法,GET請(qǐng)求會(huì)執(zhí)行這個(gè)方法
    pass

  def post(self):   # 實(shí)現(xiàn)POST方法,POST請(qǐng)求會(huì)執(zhí)行這個(gè)方法
    pass

3.2.2、 實(shí)現(xiàn)web app

web_server.py:

from tornado.web import Application     # 導(dǎo)入Tornado的Application類
from .src.web_test import TestApiHandler  # 導(dǎo)入我們自己寫的TestApiHandler類


def webServerApp():   # 構(gòu)造出webApp
  return Application([
    (r'/api_test/', TestApiHandler),  # 把/api_test/路由到TestApiHandler
  ])

3.3、程序入口

3.3.1、 導(dǎo)入web_server和socket_server,還有導(dǎo)入tornado的ioloop

main.py:

from web_server.web_server import webServerApp
from socket_server.socket_server import SocketServer
from tornado import ioloop
from tornado.options import define, options

3.3.2、 定義默認(rèn)端口

main.py

#這里用define定義端口,可以方便使用命令行參數(shù)的形式修改端口
define("socketPort", 8888, type=int)  # socket默認(rèn)使用8888端口
define("webPort", 8080, type=int)    # web默認(rèn)使用8080端口

3.3.3、 啟動(dòng)代碼

main.py

def main():
  socket_server = SocketServer()
  socket_server.listen(options.socketPort, '0.0.0.0')
  print("socket服務(wù)器啟動(dòng),端口:{port}".format(port=options.socketPort))
  app = webServerApp()
  app.listen(options.webPort, '0.0.0.0')
  print("web服務(wù)器啟動(dòng),端口:{port}".format(port=options.webPort))
  ioloop.IOLoop.current().start()


if __name__ == '__main__':
  main()

4、服務(wù)器運(yùn)行效果

到此,一個(gè)混合型的socket+web服務(wù)器已經(jīng)搭建好了。我們我們運(yùn)行main.py文件可以看到打印的信息,socket和web都正常運(yùn)行。


我在這里簡(jiǎn)單地寫了一個(gè)socket客戶端測(cè)試,代碼如下:

import socket
import datetime


class Client:

  def __init__(self):
    with socket.create_connection(("127.0.0.1", 8888)) as sock:
      while True:
        msg = sock.recv(1024)
        if len(msg) > 0:
          print(msg)
          sock.send(bytes(str(datetime.datetime.now).encode('utf8')))
        msg = []
            
        

if __name__ == "__main__":
  Client()


可以看到tornado異步的形式實(shí)現(xiàn)了多客戶端同時(shí)接入socket。同時(shí)也可以測(cè)試web接口是正常的,如下圖:

5、Web服務(wù)器與Socket服務(wù)器交互

重點(diǎn)來了,web和socket怎樣實(shí)現(xiàn)交互呢?其實(shí)很簡(jiǎn)單。

5.2、 web >> socket

web_test.py -> TestApiHandler -> post:

5.2.1、 導(dǎo)入Connecter類

from socket_server.socket_server import Connecter

5.2.2、 實(shí)現(xiàn)請(qǐng)求接口發(fā)送消息到socket客戶端

 def post(self):   # 實(shí)現(xiàn)POST方法,POST請(qǐng)求會(huì)執(zhí)行這個(gè)方法
    msg = self.get_argument("msg") # 得到post請(qǐng)求中的msg的值
    ip = self.get_argument('ip')  # 得到要發(fā)送的ip
    c = Connecter()   # 實(shí)例化Connecter類
    counter = 0   # 記錄發(fā)送到客戶端的個(gè)數(shù)
    for client in c.clients:  # type:Connecter
      if client.address[0] == ip:   # 根據(jù)ip發(fā)送
        client.send(msg)  # 發(fā)送消息
        counter += 1    # 計(jì)數(shù)加1
    self.write("{'send_counter':" + str(counter) + "}")

5.2.3、 效果

請(qǐng)求接口可以返回?cái)?shù)據(jù),已經(jīng)成功發(fā)送一個(gè)客戶端


客戶端也能收到消息:

5.1、 socket >> web

其實(shí)socket發(fā)送的消息讓web馬上收到消息是不太現(xiàn)實(shí)的,但是我們可以把數(shù)據(jù)保存起來(可以是數(shù)據(jù)庫、全局變量、緩存……),然后通過api接口再把數(shù)據(jù)取出。另外還有一種方法是通過socket和websocket進(jìn)行交互通訊,這種方法是推薦的方法,同樣的也可以用Tornado去實(shí)現(xiàn),感興趣可以去研究一下也很簡(jiǎn)單。如何有需要我提供socket、websocket、web三個(gè)端都互相交互的例子可以留言。
這里為了簡(jiǎn)單一點(diǎn),我使用一個(gè)類作為全局變量來保存數(shù)據(jù),然后用接口訪問,拿出這個(gè)類的值來演示一下效果。

5.1.1、 聲明類作為全局變量

socket_data_processing.py

class SocketData:
  msg = ""

5.1.2、 接受到的消息保存到這個(gè)類里面的msg

socket_server.py -> Connecter -> receive

 async def receive(self):
    """
    接受消息
    """
    while True:
      try:  # 因?yàn)楫惒降脑???赡茉O(shè)備離線后還在接收消息,所以try一下,不讓錯(cuò)誤打印出來,其實(shí)打印了錯(cuò)誤也不影響程序運(yùn)行
        data = await self.stream.read_bytes(num_bytes=1024, partial=True)  # num_bytes:每次最多接收字節(jié),partial:數(shù)據(jù)中斷后視為接收完成
        print(data)
        from .src.socket_data_processing import SocketData
        SocketData.msg = data.decode('utf8')
      except:
        pass

5.1.3、 用get方法顯示socket顯示回來的數(shù)據(jù)

web_test.py -> TestApiHandler -> get:

 def get(self):   # 實(shí)現(xiàn)GET方法,GET請(qǐng)求會(huì)執(zhí)行這個(gè)方法
    from socket_server.src.socket_data_processing import SocketData
    self.write(SocketData.msg)

5.1.4、 效果


可以看到,從socket傳過來的字符串,被我通過Api讀取到了。

6、完整代碼GitHub:https://github.com/JohnDoe1996/socket-web

到此這篇關(guān)于Python Tornado實(shí)現(xiàn)WEB服務(wù)器Socket服務(wù)器共存并實(shí)現(xiàn)交互的方法的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Python  WEB服務(wù)器Socket服務(wù)器共存交互內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家!

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