Pythonを使用して独自のチャットルームを構築する方法

1. ネットワーク プログラミングの基本概念

1. IP アドレス: ネットワーク内の各デバイスの一意の識別子であり、接続に使用されます。ネットワークへの測位機器。

2. ポート: デバイス上のさまざまなネットワーク アプリケーションを識別します。1 つのポートが特定のサービスまたはアプリケーションに対応します。

3. プロトコル: TCP や UDP などのデータ通信のルール。

2. ソケット プログラミングの概要と原理

1. ソケットは、ネットワーク内でデータを送信するために使用される通信ハンドルです。

2. Python の socket ライブラリは、ネットワーク プログラミングを実装するための豊富な関数とクラスを提供します。

3. ソケット プログラミングには、主に、ソケット オブジェクトの作成、アドレスとポートのバインド、接続の監視、データの送受信などの操作が含まれます。

3. チャット ルームのアーキテクチャと機能要件

1. チャット ルームはサーバー側とクライアント側に分かれています。

2. サーバーは、クライアントの接続リクエストを受信し、クライアントのメッセージを転送する責任があります。

3. クライアントは、サーバーとの接続を確立し、メッセージを送受信する必要があります。

4. チャット ルームは、複数のクライアントをオンラインで同時にサポートし、リアルタイムでメッセージを送受信する必要があります。

4. チャット ルームのサーバー側の実装

1. ソケットを使用して、サーバー側のソケット オブジェクトを作成します。

import socket
import threading
 
server = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)

2. IP アドレスとポートをバインドします。

server.bind(("0.0.0.0", 8080))

3. クライアント接続をリッスンします。

server.listen(5)

4. 新しいクライアントが接続したら、接続されているクライアントのリストに追加します。

clients = []
 
while True:
    client_socket, client_address = server.accept()
    clients.append(client_socket)
    thread = threading.Thread(target=handle_client, args=(client_socket, client_address))
    thread.start()

5. マルチスレッドを使用して、各クライアントのメッセージの送受信を処理します。

def handle_client(client_socket, client_address):
    print(f"[INFO] Client {client_address} connected.")
    while True:
        try:
            message = client_socket.recv(1024).decode("utf-8")
            if not message:
                break
            print(f"[{client_address}] {message}")
            broadcast(client_socket, f"[{client_address}] {message}")
        except:
            break
    print(f"[INFO] Client {client_address} disconnected.")
    clients.remove(client_socket)
    client_socket.close()
``

6. クライアントが切断したら、クライアント リストからクライアントを削除します。

    clients.remove(client_socket)
    client_socket.close()

7. メッセージを他のクライアントにブロードキャストします。

def broadcast(from_client_socket, message):
    for client_socket in clients:
        if client_socket != from_client_socket:
            client_socket.send(message.encode("utf-8"))

8. チャット ルーム サーバーの完全なコード:

import socket
import threading
 
def handle_client(client_socket, client_address):
    print(f"[INFO] Client {client_address} connected.")
    while True:
        try:
            message = client_socket.recv(1024).decode("utf-8")
            if not message:
                break
            print(f"[{client_address}] {message}")
            broadcast(client_socket, f"[{client_address}] {message}")
        except:
            break
    print(f"[INFO] Client {client_address} disconnected.")
    clients.remove(client_socket)
    client_socket.close()
 
def broadcast(from_client_socket, message):
    for client_socket in clients:
        if client_socket != from_client_socket:
            client_socket.send(message.encode("utf-8"))
 
server = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
server.bind(("0.0.0.0", 8080))
server.listen(5)
 
print("[INFO] Server is listening...")
 
clients = []
 
while True:
    client_socket, client_address = server.accept()
    clients.append(client_socket)
    thread = threading.Thread(target=handle_client, args=(client_socket, client_address))
    thread.start()

5. チャット ルーム クライアントを実装します

1. ソケットを使用してクライアント ソケット オブジェクトを作成します。

import socket
import threading
 
client = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)

2. サーバーの IP アドレスとポートに接続します。

client.connect(("127.0.0.1", 8080))

3. マルチスレッドを使用して、サーバーから送信されたメッセージを処理します。

def receive_message():
    while True:
        message = client.recv(1024).decode("utf-8")
        print(message)
 
thread = threading.Thread(target=receive_message)
thread.start()

4. ユーザーが入力したメッセージを受信し、サーバーに送信します。

while True:
    message = input()
    client.send(message.encode("utf-8"))

5. チャット ルーム クライアントの完全なコード:

import socket
import threading
 
def receive_message():
    while True:
        message = client.recv(1024).decode("utf-8")
        print(message)
 
client = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
client.connect(("127.0.0.1", 8080))
 
print("[INFO] Connected to the server.")
 
thread = threading.Thread(target=receive_message)
thread.start()
 
while True:
    message = input()
    client.send(message.encode("utf-8"))

6. チャット ルームをテストします

チャット ルーム サーバーと複数のクライアントをそれぞれ起動します。クライアントでメッセージを送信し、他のクライアントがメッセージを受信できるかどうかを観察します。クライアントを切断して、サーバーと他のクライアントの動作を観察してみてください。

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