UGC NET CS 2018 年 12 月 – II |问题 96

这是一道来自 UGC NET CS 2018 年 12 月 – II 考试的编程问题，通过这道题目，可以考察程序员的编程能力和对计算机网络的了解以及熟练程度。

问题描述

假设有以下几个条件：

• 一个服务端程序监听在 127.0.0.1 的 8888 端口;
• 一个客户端程序要连接到该服务端，在本地（127.0.0.1）的端口 5555 进行连接；
• 服务端会使用 TCP 协议进行通信；
• 客户端向服务端发送一个字符串 "Hello Server"。
• 服务端接收到客户端发送的字符串后，返回一个字符串 "Hello Client"。
• 客户端接收到服务端发送的字符串后，将其打印到控制台。

请用 Python 3.x 编写一个程序满足以上条件，并按照以下要求实现：

1. 用 socket 编写程序实现 TCP 的传输；
2. 服务端可以通过多线程实现并发处理多个客户端的连接请求；
3. 客户端和服务端的代码应该分别独立编写成类，实现重用和代码封装。

代码实现

服务端代码如下：

import socket
import threading

class Server:
    def __init__(self):
        self.server_host = '127.0.0.1'
        self.server_port = 8888
        self.server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
        self.server_socket.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, 1)
        
    def start(self):
        self.server_socket.bind((self.server_host, self.server_port))
        self.server_socket.listen(5)
        print('Server is listening on {}:{}'.format(self.server_host, self.server_port))
        while True:
            client_socket, client_address = self.server_socket.accept()
            print('Accepted connection from {}:{}'.format(client_address[0], client_address[1]))
            client_handler = threading.Thread(target=self.handle_client, args=(client_socket,))
            client_handler.start()
    
    def handle_client(self, client_socket):
        try:
            while True:
                data = client_socket.recv(1024)
                if not data:
                    break
                client_message = data.decode('utf-8')
                print('Received message from client: {}'.format(client_message))
                server_message = 'Hello Client'
                client_socket.sendall(server_message.encode('utf-8'))
        except Exception as e:
            print('Error occurred while handling client: {}'.format(e))
        finally:
            print('Closing client socket..')
            client_socket.close()

if __name__ == '__main__':
    server = Server()
    server.start()

客户端代码如下：

import socket

class Client:
    def __init__(self):
        self.server_host = '127.0.0.1'
        self.server_port = 8888
        self.client_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
        
    def connect(self, message):
        self.client_socket.connect((self.server_host, self.server_port))
        print('Connected to server at {}:{}'.format(self.server_host, self.server_port))
        self.client_socket.sendall(message.encode('utf-8'))
        data = self.client_socket.recv(1024)
        server_message = data.decode('utf-8')
        print('Received message from server: {}'.format(server_message))

if __name__ == '__main__':
    client = Client()
    client.connect('Hello Server')

以上代码实现了一个简单的 TCP 通信，其中服务端可以通过多线程实现并发处理多个客户端的连接请求。客户端和服务端的代码独立编写成类，可以实现重用和代码封装。