基于Python socket实现简易网络聊天室

目录

• 1.socket_ui.py 服务端
• 1-1. 依赖引用
• 1-2. 实现过程
• 1-3. 实现效果
• 2.client_ui.py 客户端
• 2-1. 依赖引用
• 2-2. 实现过程
• 2-3. 实现效果

在这个周末刚刚写出来的python桌面应用--网络聊天室，主要通过pyqt5作为桌面应用框架，socket作为网络编程的框架，从而实现包括客户端和服务端的网络聊天室的GUI应用，希望可以一起学习、一起进步！

应用包括服务端server_ui.py、客户端client_ui.py两个python模块实现，并且在pyqt5的使用过程中都使用QThread多线程应用以及基本的UI页面布局。开始之前通过一个动态图来观察一下socket服务端、socket客户端通信的实现效果。

1.socket_ui.py 服务端

1-1. 依赖引用

在socket服务端的实现过程中，除了pyqt5相关的UI界面的引用外，还包括time、threading、sys、socket等辅助模块来一起实现socket服务端的桌面应用程序。

from PyQt5.QtWidgets import *
from PyQt5.QtCore import *
from PyQt5.QtGui import *
import sys

from QCandyUi import CandyWindow

# 导入 socket 通讯模块
import socket
# 导入时间管理模块
import time
# 导入多线程模块
import threading

1-2. 实现过程

在服务端的业务实现上面，我们依然是按照之前的GUI实现方式，采用主线程用来实现页面布局，子线程QThread来实现业务逻辑的方式来进行实现的，socket的服务端通信业务都是在子线程ServerThread中编写的。下面是socket服务端桌面应用实现的全部代码块，copy到自己的ide中即可直接启动使用。

class ServerUI(QWidget):
    def __init__(self):
        super(ServerUI, self).__init__()
        self.init_ui()

    def init_ui(self):
        self.setWindowTitle('socket 服务端  公众号：[Python 集中营]')
        self.setWindowIcon(QIcon('hi.ico'))
        self.setFixedSize(500, 300)

        hbox = QHBoxLayout()

        hbox_v1 = QVBoxLayout()
        self.brower = QTextBrowser()
        self.brower.setFont(QFont('宋体', 8))
        self.brower.setReadOnly(True)
        self.brower.setPlaceholderText('消息展示区域...')
        self.brower.ensureCursorVisible()
        hbox_v1.addWidget(self.brower)

        hbox_v2 = QVBoxLayout()

        hbox_v2_f1 = QFormLayout()
        self.ip_label = QLabel()
        self.ip_label.setText('ip地址 ')
        self.ip_txt = QLineEdit()
        self.ip_txt.setPlaceholderText('0.0.0.0')

        self.port_label = QLabel()
        self.port_label.setText('端口 ')
        self.port_txt = QLineEdit()
        self.port_txt.setPlaceholderText('4444')

        self.lis_num_label = QLabel()
        self.lis_num_label.setText('最大监听个数 ')
        self.lis_num_txt = QLineEdit()
        self.lis_num_txt.setPlaceholderText('10')

        self.close_cli_label = QLabel()
        self.close_cli_label.setText('客户端关闭指令 ')
        self.close_cli_txt = QLineEdit()
        self.close_cli_txt.setPlaceholderText('exit，客户端发送相应指令则关闭')

        hbox_v2_f1.addRow(self.ip_label, self.ip_txt)
        hbox_v2_f1.addRow(self.port_label, self.port_txt)
        hbox_v2_f1.addRow(self.lis_num_label, self.lis_num_txt)
        hbox_v2_f1.addRow(self.close_cli_label, self.close_cli_txt)

        self.start_btn = QPushButton()
        self.start_btn.setText('开启服务端')
        self.start_btn.clicked.connect(self.start_btn_clk)

        hbox_v2.addLayout(hbox_v2_f1)
        hbox_v2.addWidget(self.start_btn)

        hbox.addLayout(hbox_v1)
        hbox.addLayout(hbox_v2)

        self.thread_ = ServerThread(self)
        self.thread_.message.connect(self.show_message)

        self.setLayout(hbox)

    def show_message(self, text):
        '''
        槽函数：向文本浏览器中写入内容
        :param text:
        :return:
        '''
        cursor = self.brower.textCursor()
        cursor.movePosition(QTextCursor.End)
        self.brower.append(text)
        self.brower.setTextCursor(cursor)
        self.brower.ensureCursorVisible()

    def start_btn_clk(self):
        self.thread_.start()
        self.start_btn.setEnabled(False)

class ServerThread(QThread):
    message = pyqtSignal(str)

    def __init__(self, parent=None):
        super(ServerThread, self).__init__(parent)
        self.parent = parent
        self.working = True

    def __del__(self):
        self.working = False
        self.wait()

    def run(self):
        self.message.emit('准备启动socket服务端...')
        # 创建服务端 socket
        socket_server = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
        # 绑定服务地址、端口
        address = (self.parent.ip_txt.text().strip(), int(self.parent.port_txt.text().strip()))
        socket_server.bind(address)
        # 设置监听最大等待数
        socket_server.listen(int(self.parent.lis_num_txt.text().strip()))
        self.message.emit("服务已经启动，正在等待客户端连接...")
        while True:
            # 设置睡眠时间
            time.sleep(0.1)
            # 允许客户端连接
            client, info = socket_server.accept()
            self.client, self.info = client, info
            # 启用新线程调用消息处理
            thread = threading.Thread(target=self.catch_message)
            # 设置为守护线程
            thread.setDaemon(True)
            # 开启线程执行
            thread.start()

    def catch_message(self):
        self.client.send("欢迎来到网络聊天室".encode('utf-8'))
        self.message.emit("客户端信息：" + str(self.info))
        close_cli = self.parent.close_cli_txt.text().strip()
        while True:
            try:
                #  接收客户端消息、接收最大长度为 1024，并进行 utf-8 解码
                message = self.client.recv(1024).decode('utf-8')
                # 校验是否关闭客户端
                if not message and close_cli == message:
                    self.client.close()
                    self.message.emit("当前客户端已关闭！")
                    break
                self.message.emit("接收到消息：" + message)
                # 将消息进行 utf-8 编码后发给客户端
                rcv = "服务端成功接收消息：" + message
                self.client.send(rcv.encode('utf-8'))
            except Exception as e:
                self.client.send("服务端处理消息异常！".encode('utf-8'))
                break

if __name__ == '__main__':
    app = QApplication(sys.argv)
    w = CandyWindow.createWindow(ServerUI(), theme='blueGreen', title='socket 服务端  公众号：[Python 集中营]',
                                 ico_path='hi.ico')
    w.show()
    sys.exit(app.exec_())

1-3. 实现效果

2.client_ui.py 客户端

2-1. 依赖引用

在socket客户端的实现过程中，除了pyqt5相关的UI界面的引用外，还包括sys、socket等辅助模块来一起实现socket服务端的桌面应用程序，相比服务端来说，客户端并没有使用多线程threading模块。

from PyQt5.QtWidgets import *
from PyQt5.QtCore import *
from PyQt5.QtGui import *
import sys

from QCandyUi import CandyWindow

# 导入socket 通信模块
import socket

2-2. 实现过程

客户端的实现过程和服务端server_ui.py实现是基本相似的，同样也使用到了pyqt5的QThread的子线程应用，唯一不同的是socket客户端通信方式跟服务端不大相同，同样将下面的代码块copy到自己的ide中直接使用即可。

class ClientUI(QWidget):
    def __init__(self):
        super(ClientUI, self).__init__()
        self.init_ui()

    def init_ui(self):
        self.setWindowTitle('socket 客户端  公众号：[Python 集中营]')
        self.setWindowIcon(QIcon('hi.ico'))
        self.setFixedSize(500, 300)

        hbox = QHBoxLayout()

        hbox_v1 = QVBoxLayout()
        self.brower = QTextBrowser()
        self.brower.setFont(QFont('宋体', 8))
        self.brower.setReadOnly(True)
        self.brower.setPlaceholderText('消息展示区域...')
        self.brower.ensureCursorVisible()
        hbox_v1.addWidget(self.brower)

        hbox_v2 = QVBoxLayout()

        hbox_v2_g1 = QGridLayout()
        self.ip_label = QLabel()
        self.ip_label.setText('ip地址 ')
        self.ip_txt = QLineEdit()
        self.ip_txt.setPlaceholderText('0.0.0.0')

        self.port_label = QLabel()
        self.port_label.setText('端口 ')
        self.port_txt = QLineEdit()
        self.port_txt.setPlaceholderText('4444')

        self.message = QTextEdit()
        self.message.setPlaceholderText('发送消息内容...')

        hbox_v2_g1.addWidget(self.ip_label, 0, 0, 1, 1)
        hbox_v2_g1.addWidget(self.ip_txt, 0, 1, 1, 1)

        hbox_v2_g1.addWidget(self.port_label, 1, 0, 1, 1)
        hbox_v2_g1.addWidget(self.port_txt, 1, 1, 1, 1)

        hbox_v2_g1.addWidget(self.message, 2, 0, 1, 2)

        self.start_btn = QPushButton()
        self.start_btn.setText('发送消息')
        self.start_btn.clicked.connect(self.start_btn_clk)

        hbox_v2.addLayout(hbox_v2_g1)
        hbox_v2.addWidget(self.start_btn)

        hbox.addLayout(hbox_v1)
        hbox.addLayout(hbox_v2)

        self.thread_ = ClientThread(self)
        self.thread_.message.connect(self.show_message)

        self.setLayout(hbox)

    def show_message(self, text):
        '''
        槽函数：向文本浏览器中写入内容
        :param text:
        :return:
        '''
        cursor = self.brower.textCursor()
        cursor.movePosition(QTextCursor.End)
        self.brower.append(text)
        self.brower.setTextCursor(cursor)
        self.brower.ensureCursorVisible()

    def start_btn_clk(self):
        self.thread_.start()

class ClientThread(QThread):
    message = pyqtSignal(str)

    def __init__(self, parent=None):
        super(ClientThread, self).__init__(parent)
        self.parent = parent
        self.working = True
        self.is_connect = False

    def __del__(self):
        self.working = False
        self.wait()

    def run(self):
        try:
            if self.is_connect is False:
                self.connect_serv()
            # 将控制台输入消息进行 utf-8 编码后发送
            self.socket_client.send(self.parent.message.toPlainText().strip().encode('utf-8'))
            self.message.emit(self.socket_client.recv(1024).decode('utf-8'))
        except Exception as e:
            self.message.emit("发送消息异常：" + str(e))

    def connect_serv(self):
        try:
            self.message.emit("正在创建客户端socket...")
            # 创建客户端 socket
            self.socket_client = socket.socket()
            # 连接服务端
            address = (self.parent.ip_txt.text().strip(), int(self.parent.port_txt.text().strip()))
            self.socket_client.connect(address)
            self.message.emit("服务端连接成功...")
            # 接收服务端消息并进行 utf-8 解码
            self.message.emit(self.socket_client.recv(1024).decode())
            self.is_connect = True
        except:
            self.is_connect = False

if __name__ == '__main__':
    app = QApplication(sys.argv)
    w = CandyWindow.createWindow(ClientUI(), theme='blueGreen', title='socket 客户端  公众号：[Python 集中营]',
                                 ico_path='hi.ico')
    w.show()
    sys.exit(app.exec_())

2-3. 实现效果

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