成果展示：
(这张图是在我本地电脑上用pycharm运行两个程序测试，实际可以在两台电脑上分别运行。）
设备要求和实现的功能：
实现的功能：
跨局域网通信（仅支持两台计算机）
跨局域网收发小文件,支持缓存在服务器，再一键接收（仅支持两台计算机）
使用方法：
在服务器上运行server.py程序，在两台客户机上分别运行client.py程序，就会弹出图形化界面，就可以开始愉快使用啦。需要修改的地方是client.py里HOST要设置为服务器的ip地址，以及两处toFile要换成对应的服务器路径和本地存储路径。
通信的基本原理：
因为临近考试了，虽然感觉很好玩，但没有花太多时间折腾，就搓了两天hh。原理很简单，用服务器作为中转，两台客户机和服务器建立起TCP连接，客户机A发消息给服务器，服务器再转发给客户机B。发文件的原理其实也是一样的，只不过是客户机A先把文件传输到服务器上，然后客户机再从服务器上读取。
UI界面介绍：
右边蓝色框仅显示聊天的文本信息，左边黄色框显示文件传输信息。
send Text按钮是用来发送文本的
select File按钮是用来选择文件的，点击后会出现如下界面：
send File按钮是用来发送文件的
receive按钮是用来接收所有未接收的文件
程序实现的基本原理
客户端：
通信部分由于py库已经封装得很好了，所以直接调用socket库去建立和服务器的连接即可。
HOST = '你的服务器IP地址'
PORT = 21567
ADDR = (HOST, PORT)
BUFSIZ = 65536
tcpCli = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)
tcpCli.connect(ADDR)
root = tk.Tk()
chat_window = ChatWindow(root)
threading.Thread(target=recv, args=(tcpCli, BUFSIZ, chat_window)).start() # 创建接收消息的线程并启动
root.mainloop()
tcpCli.close()
比较困难的地方在于收发消息（广义的消息，包括文件和文本）
我建了一个message_queue用来存放所有要放出去的消息
- 出队时检查一下标识符，如果是以sendFile开头的话，那它的构成就是:#sendFile#filepath(准备要发送的文件在本地的路径)。根据路径读取文件，加上#fileData#告诉服务器我这是要发送文件了，打包发过去即可。
- 如果是文本消息的话不需要加标识符，直接发送。
是的，标识符是我为了区别文件和文本自己设计的，我猜测真实的场景里发送文件和发送消息应该是直接分开的，而不是都塞在一个消息队列里。
def send_messages(self):
while True:
message = self.message_queue.get() # 从队列中获取消息
if message.startswith("#sendFile#"):
_, __, filepath = message.split("#")
path_parts = filepath.split("/")
# 获取最后一个部分
last_part = path_parts[-1]
toFile = "/home/liyishui/" #发送到服务器上的存储路径
toFile+=last_part
with open(filepath, "rb") as f:
data = f.read()
tcpCli.sendall(("#fileData#%s#" % toFile).encode() + data)
toFile= "#sendFile#"+last_part
tcpCli.send(toFile.encode())
else:
tcpCli.send(message.encode())
对于接收的消息：
- 如果是以#fileData#开头,表明这是服务器在向你转发文件，你的客户端将会读取文件名(filepath）和数据(filedata)，进行写入操作，并在左侧消息栏显示[Download] File download complete
- 如果是以#sendFile#开头，表明这是对方在向你的客户机发送文件，发送完成之后对方朝服务器发送了#sendFile#filename，表示发送成功。服务器再转告你，你的左侧消息栏就会弹出一条[Newfile] fileName
- 否则就是常规的文本消息操作，直接打印到图形化界面即可
def recv(sock, BUFSIZ, chat_window):
try:
while True:
data = sock.recv(BUFSIZ)
print(data)
print(data.decode())
if not data:
break
if data.startswith(b"#fileData#"):
_, filename, filepath, filedata = data.decode().split("#", 3)
toFile = "C:\\Users\\33245\\Desktop\\ttssmm\\animal\\backend\\user2\\" + filepath.strip() #本地文件存储路径
with open(toFile, "wb") as f:
f.write(filedata.encode())
time_tag = '[%s] ' % ctime()
tag_config = ('sent_time_tag', 'green')
chat_window.info_text.config(state='normal')
chat_window.info_text.insert(tk.END, time_tag, tag_config)
chat_window.info_text.insert(tk.END, '[Download] File download complete: {}\n'.format(filepath))
chat_window.info_text.config(state='disabled')
chat_window.info_text.see(tk.END)
continue
elif data.startswith(b"#sendFile#"):
_, __, filename = data.split(b"#", 2)
chat_window.info_text.config(state='normal')
filename=filename.decode()
chat_window.info_text.insert(tk.END, '[Newfile]: %s\n' % filename)
chat_window.info_text.config(state='disabled')
chat_window.info_text.see(tk.END)
continue
elif data.decode() == '[CHAT]BEGIN':
chat_window.add_log('[对方] ', data.decode())
print(data.decode()) # 打印到控制台
elif data.decode() == '[CHAT]END':
sock.close()
break
else:
chat_window.add_log('对方 ', data.decode())
print(data.decode()) # 打印到控制台
except OSError:
pass
客户端的其他代码部分就是和图形化界面有关，具体的用法可以自行百度（而且也不是我写的啦，俺的舍友们搓的）
服务器端:
服务器端通信部分比较多，但整体思路还是一样的。
新建一个socket，监听PORT（这里是21567，换成其他的理论上也可以）
HOST = ''
PORT = 21567
ADDR = (HOST, PORT)
tcp = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)
tcp.bind(ADDR)
tcp.listen(3)
Users = []
Addrs = []
开两个队列，这是用来存放客户机尚未接收的文件名，客户机点击receive时，把队列里的元素全部出队。
开放连接，等到加入的用户数达到两个以后中断循环，客户机1和客户机2都新建用来连接的线程。
def accept_connections():
user1_files_queue = queue.Queue() # 新建用户1的文件队列
user2_files_queue = queue.Queue() # 新建用户2的文件队列
while len(Users) != 2:
tcpCli, addr = tcp.accept()
Users.append(tcpCli)
Addrs.append(addr)
user_box.insert(tk.END, "User" + str(len(Users)) + ": " + str(addr) + "\n")
启动线程，target函数是下面的trans，trans1的参数是user[0]，然后才是user[1]，因为对于trans1来说user[0]才是自己，user[1]是对方，trans2则反过来。
trans1 = threading.Thread(target=trans, args=(Users[0], Users[1], 1024, user1_files_queue, user2_files_queue))
trans1.start()
trans2 = threading.Thread(target=trans, args=(Users[1], Users[0], 1024, user2_files_queue, user1_files_queue))
trans2.start()
trans函数里的sock1并不一定是user[0]，取决于谁调用了trans。这个函数的功能是不断从sock1中获取消息，判断是否为文本或者文件，是文本则转发给sock2，是文件则存储并进入sock2的待接收队列。
可能有朋友对于涉及到线程的部分有点晕我们可以这么理解：
对于0号客户机，我们开了一个线程，这个线程会一直持续工作，工作的内容是从1号客户机接收消息，再转发给自己。对于1号客户机，我们也开了一个线程，同样的从对方接受消息然后转发给自己。
这个部分可以整合成一个函数trans，并用线程并行地去调用。不能写两个函数直接分别调用是因为这样就会有先后顺序，会导致一方一直在等待发消息，另一方的函数一直运行不了，所以要用线程库保证能并行。
def trans(sock1, sock2, BUFSIZ, user1_files_queue, user2_files_queue):
while True:
try:
data = sock1.recv(BUFSIZ)
except OSError:
break
if not data:
sock1.close()
else:
# 判断是否是文件传输标识
if data.startswith(b"#fileData#"):
_, filename, filepath, filedata = data.split(b"#", 3)
save_file(filepath.decode(), filedata)
message_display.insert(tk.END, f"File received: {filepath.decode()}\n")
user2_files_queue.put(filepath.decode())
elif data == b"#receiveAll#":
send_all_files(sock1, user1_files_queue)
else:
try:
sock2.send(data)
except OSError:
sock1.close()
break
待优化的地方：
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只能实现小文件传输，因为原理是一次性把数据全部发过去，TCP连接的上限是64KB，对于更大的文件要分片多次发送，还没有实现这个逻辑。
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没有离线传输，要实现的话就要用数据库去缓存待发出的消息，以及登记用户的名字、IP等等，相当于多搞一个注册账户的功能，再加一个数据库
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只能两个人之间传输，要优化的话其实比较好处理，在原来的基础上加一个选择聊天室的模块，把可供连接的用户数增加，不再用trans函数来sock1和sock2这样对话，而是直接服务器给所有客户机广播。
多说几句：
第一次拿ptyhon写非人工智能领域的东西，感慨python真好用。
写博客的时候突然好奇真实的聊天场景应该是什么，就去搜了一下QQ，大概原理分发消息和发视频、发文件
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打视频直接P2P，因为要经过服务器中转的话不仅速度变慢，也给服务器造成很大压力。所以我猜测一定程度上视频比文本更不容易被监管。
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发文本消息分在线和离线。在线直接P2P传输，速度快，非常及时。如果对方不在线的话，就缓存到数据库，等上线了再发送。你可能会想那P2P不经过服务器的话，腾讯是怎么知道我们聊天内容的？本地会存储聊天消息，我们一边聊天，后台一边向服务器同步消息。这样既能保证聊天很及时，而同步消息没有那么着急，也可以慢慢来。
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发文件的原理和我上面代码实现的其实很像，也是经由服务器，先储存在服务器，用户接收时再下载。所以qq发文件会有一个七天缓存，服务器只负责保存七天，七天后直接清空。