GUI 應用：socket 網路聊天室

来源:https://www.cnblogs.com/lwsbc/archive/2022/07/03/16441267.html
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背景介紹 在程式中，主線程啟動一個子線程進行非同步計算，主線程是不阻塞繼續執行的，這點看起來是非常自然的，都已經選擇啟動子線程去非同步執行了，主線程如果是阻塞的話，那還不如主線程自己去執行不就好了。那會不會有一種場景，非同步線程執行的結果主線程是需要使用的，或者說主線程先做一些工作，然後需要確認子線程執行 ...


在這個周末剛剛寫出來的python桌面應用--網路聊天室，主要通過pyqt5作為桌面應用框架，socket作為網路編程的框架，從而實現包括客戶端和服務端的網路聊天室的GUI應用，希望可以一起學習、一起進步！

應用包括服務端server_ui.py、客戶端client_ui.py兩個python模塊實現，並且在pyqt5的使用過程中都使用QThread多線程應用以及基本的UI頁面佈局。開始之前通過一個動態圖來觀察一下socket服務端、socket客戶端通信的實現效果。

【閱讀全文】

file

  1. socket_ui.py 服務端

1-1. 依賴引用

在socket服務端的實現過程中，除了pyqt5相關的UI界面的引用外，還包括time、threading、sys、socket等輔助模塊來一起實現socket服務端的桌面應用程式。

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

from QCandyUi import CandyWindow

# 導入 socket 通訊模塊
import socket
# 導入時間管理模塊
import time
# 導入多線程模塊
import threading

1-2. 實現過程

在服務端的業務實現上面，我們依然是按照之前的GUI實現方式，採用主線程用來實現頁面佈局，子線程QThread來實現業務邏輯的方式來進行實現的，socket的服務端通信業務都是在子線程ServerThread中編寫的。下麵是socket服務端桌面應用實現的全部代碼塊，copy到自己的ide中即可直接啟動使用。

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

    def init_ui(self):
        self.setWindowTitle('socket 服務端  公眾號：[Python 集中營]')
        self.setWindowIcon(QIcon('hi.ico'))
        self.setFixedSize(500, 300)

        hbox = QHBoxLayout()

        hbox_v1 = QVBoxLayout()
        self.brower = QTextBrowser()
        self.brower.setFont(QFont('宋體', 8))
        self.brower.setReadOnly(True)
        self.brower.setPlaceholderText('消息展示區域...')
        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('埠 ')
        self.port_txt = QLineEdit()
        self.port_txt.setPlaceholderText('4444')

        self.lis_num_label = QLabel()
        self.lis_num_label.setText('最大監聽個數 ')
        self.lis_num_txt = QLineEdit()
        self.lis_num_txt.setPlaceholderText('10')

        self.close_cli_label = QLabel()
        self.close_cli_label.setText('客戶端關閉指令 ')
        self.close_cli_txt = QLineEdit()
        self.close_cli_txt.setPlaceholderText('exit，客戶端發送相應指令則關閉')

        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('開啟服務端')
        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):
        '''
        槽函數：向文本瀏覽器中寫入內容
        :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('準備啟動socket服務端...')
        # 創建服務端 socket
        socket_server = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
        # 綁定服務地址、埠
        address = (self.parent.ip_txt.text().strip(), int(self.parent.port_txt.text().strip()))
        socket_server.bind(address)
        # 設置監聽最大等待數
        socket_server.listen(int(self.parent.lis_num_txt.text().strip()))
        self.message.emit("服務已經啟動，正在等待客戶端連接...")
        while True:
            # 設置睡眠時間
            time.sleep(0.1)
            # 允許客戶端連接
            client, info = socket_server.accept()
            self.client, self.info = client, info
            # 啟用新線程調用消息處理
            thread = threading.Thread(target=self.catch_message)
            # 設置為守護線程
            thread.setDaemon(True)
            # 開啟線程執行
            thread.start()

    def catch_message(self):
        self.client.send("歡迎來到網路聊天室".encode('utf-8'))
        self.message.emit("客戶端信息：" + str(self.info))
        close_cli = self.parent.close_cli_txt.text().strip()
        while True:
            try:
                #  接收客戶端消息、接收最大長度為 1024，併進行 utf-8 解碼
                message = self.client.recv(1024).decode('utf-8')
                # 校驗是否關閉客戶端
                if not message and close_cli == message:
                    self.client.close()
                    self.message.emit("當前客戶端已關閉！")
                    break
                self.message.emit("接收到消息：" + message)
                # 將消息進行 utf-8 編碼後發給客戶端
                rcv = "服務端成功接收消息：" + message
                self.client.send(rcv.encode('utf-8'))
            except Exception as e:
                self.client.send("服務端處理消息異常！".encode('utf-8'))
                break


if __name__ == '__main__':
    app = QApplication(sys.argv)
    w = CandyWindow.createWindow(ServerUI(), theme='blueGreen', title='socket 服務端  公眾號：[Python 集中營]',
                                 ico_path='hi.ico')
    w.show()
    sys.exit(app.exec_())

1-3. 實現效果

file

  1. client_ui.py 客戶端

2-1. 依賴引用

在socket客戶端的實現過程中，除了pyqt5相關的UI界面的引用外，還包括sys、socket等輔助模塊來一起實現socket服務端的桌面應用程式，相比服務端來說，客戶端並沒有使用多線程threading模塊。

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

from QCandyUi import CandyWindow

# 導入socket 通信模塊
import socket

2-2. 實現過程

客戶端的實現過程和服務端server_ui.py實現是基本相似的，同樣也使用到了pyqt5的QThread的子線程應用，唯一不同的是socket客戶端通信方式跟服務端不大相同，同樣將下麵的代碼塊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 客戶端  公眾號：[Python 集中營]')
        self.setWindowIcon(QIcon('hi.ico'))
        self.setFixedSize(500, 300)

        hbox = QHBoxLayout()

        hbox_v1 = QVBoxLayout()
        self.brower = QTextBrowser()
        self.brower.setFont(QFont('宋體', 8))
        self.brower.setReadOnly(True)
        self.brower.setPlaceholderText('消息展示區域...')
        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('埠 ')
        self.port_txt = QLineEdit()
        self.port_txt.setPlaceholderText('4444')

        self.message = QTextEdit()
        self.message.setPlaceholderText('發送消息內容...')

        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('發送消息')
        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):
        '''
        槽函數：向文本瀏覽器中寫入內容
        :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()
            # 將控制台輸入消息進行 utf-8 編碼後發送
            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("發送消息異常：" + str(e))

    def connect_serv(self):
        try:
            self.message.emit("正在創建客戶端socket...")
            # 創建客戶端 socket
            self.socket_client = socket.socket()
            # 連接服務端
            address = (self.parent.ip_txt.text().strip(), int(self.parent.port_txt.text().strip()))
            self.socket_client.connect(address)
            self.message.emit("服務端連接成功...")
            # 接收服務端消息併進行 utf-8 解碼
            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 客戶端  公眾號：[Python 集中營]',
                                 ico_path='hi.ico')
    w.show()
    sys.exit(app.exec_())

2-3. 實現效果

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