实战|轻松用 Python 开发一个简单有趣的聊天小程序

前言

Internet 协议集支持一个无连接的传输协议，该协议称为用户数据报协议（UDP，User Datagram Protocol）。

UDP 为应用程序提供了一种无需建立连接就可以发送封装的 IP 数据包的方法。

UDP 的特性：它不属于连接型协议，因而具有资源消耗小，处理速度快的优点，所以通常音频、视频和普通数据在传送时使用 UDP 较多，因为它们即使偶尔丢失一两个数据包，也不会对接收结果产生太大影响。

比如我们聊天用的 QQ 就是使用的 UDP 协议。

——摘自百度百科

今天的分享内容是使用 Python 结合 UDP传输协议 来开发一个简单的聊天小程序

环境准备

1. 准备工具：网络调试助手

如下图所示，选择UDP测试这个 tab 栏

2. 本地&目标 ip 与 port 配置

1）本地端口这栏需要配置一个指定的端口并绑定，因为在 Python 程序中需要指定这个 ip 地址和绑定的 port 号来接收信息

2）目标 IP 与目标端口也需要配置，用于 Python 程序接收从网络调试助手页面发送的消息，目标 IP 我这里和本地 IP 是一致的，目标端口则是 Python 程序中代码指定的

代码实战

import socket


class UdpMessage:
    def send_message(self, udp_socket):
        # 接收控制台输入的需发送消息的内容
        msg = input('请输入您要发送的信息：')
        try:
            # 接收控制台输入的发送对象的实际ip地址
            dest_ip = input('请输入您要发送对象的ip地址：')
            # 接收控制台输入的发送对象的实际port地址，port必须是int类型，使用int强转
            dest_port = int(input('请输入您发送对象的端口号：'))
            # 调用sendto方法先将消息内容进行utf-8的编码，后再将消息发送至目标对象
            udp_socket.sendto(msg.encode('utf-8'), (dest_ip, dest_port))
        except Exception as err:
            # 输出错误异常信息
            print('请输入正确的端口号，错误类型为：%s' % err)

    def receive_message(self, udp_socket):
        # 接收数据的最大信息字节数为1024
        recv_msg = udp_socket.recvfrom(1024)
        # 将接收的消息进行解码
        recv_ip_port = recv_msg[1]
        recv_msg = recv_msg[0].decode('gbk')
        print(f'收到消息内容：{recv_msg}, 对方的地址与端口：{recv_ip_port}')

    def entrance(self):
        # 创建套接字, AF_INET表示：ipv4的ip协议类型, SOCK_DGRAM表示：udp的套接字类型
        udp_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
        # 绑定本机信息，当ip地址为空字符串时默认绑定本机的ip，接收发送方传递的信息
        udp_socket.bind(('', 1230))
        # 死循环保证当前程序一直在运行中，可以随时接收和发送消息
        while True:
            print('若发送消息，请输入:send')
            print('若接收消息，请输入:receive')
            op_num = input('请问您是想发送还是接收信息？')
            if op_num == 'send':
                self.send_message(udp_socket)
            elif op_num == 'receive':
                self.receive_message(udp_socket)
            else:
                print('您输入的指令非send&receive，请重新输入！')


if __name__ == '__main__':
    UdpMessage().entrance()

实现思路

1.实现 send_message 方法逻辑

接收用户输入需要发送的消息，发送消息对象的 ip 地址, port 信息，对消息内容进行编码，使用try...except代码段来捕获异常

2.实现 receive_message 方法逻辑

通过recvfrom方法接收消息，并指定能接收的最大信息字节数，对接收到的消息进行解码，打印出收到的消息与对方发送该条消息的 ip 地址和 port 信息

3.实现 entrance 方法逻辑

这个方法是整个聊天程序的入口主文件，send_message与receive_message方法都将在此文件中被调用

• 绑定本机 ip 地址和 1230 端口，发送消息时这个 ip 和 port 就是出口 ip 与 port 信息，在网络调试助手中目标 ip 与 port 要与此设置值保持一致

• 这里是以死循环来保证聊天程序一直运行中状态，通过用户输入的指令来判断是走接收消息逻辑还是发送消息的逻辑

实现效果

1. 发送消息

配置正确的情况下，按照提示输入指定的信息，就能发送消息成功

2. 接收消息

网络调试助手中配置的目标IP，目标端口信息要与程序中设置一样，接收消息需在控制台输入指令：receive，则可收到 8987 端口发送的消息了