Саммерфилд - Программирование на Python 3 (1077331), страница 109
Текст из файла (страница 109)
Небольшие изменения придется внести в метод сп!с () и гьп () класса Иогкег, а метод ргосевв() придется переписать полностью (но для этого потребуется всего около двадцати строк). В функцию аасп() программы потребуется внести несколько упрощений, а функция ргспС гевь118() будет выводить однострочный текст. Сообщение о порядке использования также потребуется изменить, чтобы оно выглядело, как показано ниже: Ьввде; хв1вчппагу.ру [орс1опв] [расп] оп!роте в вчппагу от сле ХИ[ Сс1ев ю расп; расп бетвч1св Со Орссопв: -П, --ПЕ1р вбсч Сшв Пе1р певваде впб ех11 -с СООИТ, --свгевбв=СООИТ Упражнения 487 спе пчщьег от спгеаоз со изе [1,.20) [оегао1с 7) -ч, --чегЬозе -С, --Свопы (Порядок использования: хю1зчщщагу.ру [параиетры) [путь) выводит сведения о файлах ХМЬ в пути раСП; по умолчанию иСпОльзуетСЯ путь Параметры: --Пе1р показать это сообщение и выйти -С СОПИТ, †Спгеаоз=СОП Число используемых потоков [1..20) [по умолчанию 7) -ч, --чегЬозе -О, --Оеьчр ) Обязательно попробуйте запустить программу в отладочном режиме, чтобы проверить, как запускаются потоки и что каждый из них выполняет свою часть работы.
Решение приводится в файле хтй зиптлсагу.ру, в котором чуть больше 100 строк и не используются явные блокировки. Сети Сети позволяют компьютерным программам взаимодействовать друг с другом, даже если они выполняются на разных машинах. Для одних программ, таких как веб-броузеры, работа в сети является основным видом их деятельности, тогда как для других работа в сети является всего лишь дополнением к их функциональным возможностям — например, выполнение удаленных операций и регистрация событий или получение и передача данных другим машинам. Большинство сетевых программ работают либо по схеме точка-точка (когда одна и та же программа выполняется на разных машинах), либо по более общей схеме клиент/сервер (программы-клиенты отправляют запросы серверу).
В этой главе мы создадим простое приложение, работающее по схеме клиент/сервер. Такие приложения обычно состоят из двух отдельных программ: программы сервера, ожидающей поступления запросов и отвечающей на них, и одного или более клиентов, которые отправляют запросы серверу и получают от него ответы. Для обеспечения нормальной работы клиентов необходимо знать, как подключиться к серверу, то есть необходимо знать 1Р-адрес сервера и номер порта.' Кроме того, и клиент и сервер должны передавать и принимать данные в понятных им форматах. Низкоуровневый модуль зосхеГ (на котором основаны все высокоуровневые сетевые модули в языке Руьпоп) поддерживает как адреса 1Ру4, так и адреса 1Руб.
Он также поддерживает наиболее широко используемые сетевые протоколы, включая ()ВР (1)аег 1)аФадгаш Рго$осо1 — про- Существует также возможность выполнять подключения с помощью механизма обнаружения служб, например, с использованием Воп)опт АР1 — соответствующие модули можно найти в каталоге пакетов РуСЬоп Расйаде 1ппех, рурйру~Иоп.огя/рурц КлиентТСР 489 токол пользовательских дейтаграмм) — легковесный, но ненадежный протокол, не обладающий поддержкой постоянных соединений, выполняющий передачу данных пакетами (дейтаграммами), но не гарантирующий их доставку адресату, и ТСР (Тгапзпйзе1оп Соп$го1 РгоФосо1 — протокол управления передачей) — надежный протокол„поддерживающий установку постоянных соединений и ориентированный на потоковый режим передачи данных.
С помощью протокола ТСР можно передавать и принимать любые объемы данных — сокет отвечает за деление данных на пакеты достаточно маленького размера, чтобы их можно было отправлять по сети, а также за их восстановление на другом конце соединения. Протокол (ЛЭР часто используется в инструментах мониторинга, которые обеспечивают непрерывное чтение поступающих данных и для которых потеря некоторых пакетов не является существенной. Иногда этот протокол используется для передачи потокового аудио илн видео, когда потеря отдельных кадров считается вполне допустимым явлением.
Протоколы РТР и НТТР построены на базе протокола ТСР, и обычно приложения, работающие в схеме клиент/сервер„используют протокол ТСР, потому что им необходимы постоянные соединения и надежность, которые обеспечиваются протоколом ТСР. В этой главе мы будем разрабатывать приложение, работающее в схеме клиент/сервер, поэтому мы будем использовать протокол ТСР. Еще нам необходимо определиться с тем, как будут выМодуль ПОЛНЯтЬСЯ ОтПРаВКа И ПОЛУЧЕНИЕ ДаННЫХ вЂ” В ВИДЕ тЕКСтО- Р1ол1о вых строк нли в виде блоков двоичных данных, а во вто- отр. 341 ром случае — в каком формате.
В этой главе мы будем использовать блоки двоичных данных, где первые четыре байта (кодированные как целые числа с использованием модуля з1госс) будут определять длину последующего блока данных в двоичном формате — в виде законсервированных объектов„которые воспроизводятся модулем р! сл1е. Преимущество такого подхода состоит в том, что мы можем использовать один и тот же программный код для передачи и приема в любых приложениях, поскольку в виде законсервированных объектов можно сохранять практически любые данные. Недостаток такого подхода заключается в том, что и клиент и сервер должны уметь работать с законсервированными объектами, поэтому обе программы должны быть написаны на языке РуФЬоп или обладать доступом к интерпретатору РуФоп, например, )у(Ьоп в )ача или Воовь.Ру1Ьоп в С++. И, конечно, при использовании модуля р1сл1е не следует забывать о проблеме безопасности.
Пример, который мы будем рассматривать, представляет собой программу регистрации автомобиля. На сервере хранится вся регистраци- 490 Глава 10. Сети онная информация (номерной знак, количество посадочных мест, пробег и владелец). Программа-клиент будет использоваться для получения информации об автомобиле, позволяя изменять величину пробега или владельца, а также создавать новые регистрационные записи. Одновременно может использоваться любое число клиентских программ, и они не будут блокировать друг друга, даже если два клиента одновременно обратятся к серверу.
Это обеспечивается тем, что сервер будет обслуживать каждого клиента в отдельном потоке. (Мы также увидим, насколько просто можно организовать обработку клиентов в отдельных процессах.) Исключительно ради демонстрации мы будем запускать сервер и клиентов на одной и той же машине. Это означает, что будет использоваться «локальный» 1Р-адрес (хотя, если сервер выполняется на другой машине, клиенту можно передать ее 1Р-адрес в виде аргумента командной строки и они смогут взаимодействовать друг с другом при условии, что этому не будут препятствовать системы сетевой защиты). Кроме того, мы произвольно выбрали номер порта 9653. Номер порта должен быть больше 1023, и желательно, чтобы он находился в диапазоне от 5001 до 32787, хотя вполне допустимыми считаются номера портов вплоть до 65535.
Сервер может получать пять типов запросов: ОЕТ САЙ ОЕТА1[5, СНАМОЕ М1[ЕАОЕ, СНАМОЕ ОХМЕЙ, МЕХ ЙЕО19ТЙАТТОМ и ЗНОТООХМ и отправлять соответствующие ответы для каждого из них. В ответ передаются запрошенные данные, подтверждение выполнения запрошенного действия или признак ошибки. Клиент ТСР Программа-клиент находится в файле сог геа(вггаг(оп.ру. Ниже приводится пример сеанса взаимодействия (с уже запущенным сервером и слегка отредактированным меню, чтобы уместить его по ширине книжной страницы): (С)аг (М)11еаде (0)«пег (М)ем оаг (5)тор вегеег (0)шт [о]: Ыоепве: 024 Пуг Ыоепве.
024 НУЙ Йеатв: 2 М11еаде: 97543 Онпег: овса Сеаоп (С)аг (М)11еаде (0)мпег (М)егг оаг (5)тор вегоег (О)о11 [о]: з Ыоепве [024 Нтй]: М11еаде [97543]; 103491 М11еаде виосеввто11у оаапдес Здесь жирным шрифтом выделены данные, которые были введены пользователем. Там, где ввод пользователя отсутствует, подразумевается, что пользователь нажал клавишу Ел1ет, принимая значение по Клиент ТСР 491 умолчанию. В данном случае пользователь запросил информацию о конкретном автомобиле и затем обновил величину пробега. С сервером могут работать столько клиентов, сколько мы пожелаем, и когда пользователь завершает работу клиентской программы, это никак не сказывается на работе сервера.
Но если остановить сервер, то клиент, действиями которого была выполнена остановка, завершит свою работу, а все остальные клиенты при следующей попытке подключиться к серверу получат сообщение «СоппесС!оп ге1изес[» (попытка соединения отвергнута) и их работа будет завершена. В более сложных приложениях возможность останавливать сервер может предоставляться только определенным пользователям и, возможно, с определенных машин, но мы включили такую возможность в клиентскую программу, чтобы показать, как это можно реализовать.
Теперь приступим к изучению программного кода, начав с функции ее!о() и пользовательского интерфейса, а реализацию сетевых взаимодействий рассмотрим в конце примера. еег еесп(); ст 1еп(зуз.егцч) > 1: Аеогезз[0] = зуз.егцч[1] оем = 01ст(с=де! сег зете!1з, э=слепце эс1ееце, о=слепце серег, п=печ гецсзтгзС1оп, з=зтор зегчег, О=Ее!С) пепе = ("(С)ег Ее!С (И)!1ееце ЕЕ(С (0)епег (И)еч сег " "(8)Сор зегчег (0)юС") че1!Е = Ггосепзет("спопзе") ргеч1оез 1ссепзе = Золе члс1е Тгое: асс!оп = Сопзо1е.цес аепо ело!се(еепо, че110, "с", Тгее) ргечсоез 1ссепзе = се11[естсоп](ргечсооз 1!сепзе) Глобальный список А00 гезз хранит 1Р-адрес и номер порта в двух элементах [ "1осз1лозс", 9653], где 1Р-адрес может быть переопределен, если он передается в виде аргумента командной строки.