Twisted UDP编程技术

2023-12-14 17:16:45

实战演练1：普通UDP

UDP是一种无连接对等通信协议，没有服务器和客户端概念，通信的任何一方均可通过通信原语直接和其他方通信

1、相对于TCP，UDP编程只需定义DatagramProtocol子类无需定义Factory；完全基于twisted的方案

from twisted.internet.protocol import DatagramProtocol

from twisted.internet import reactor

import threading

import time

import datetime

class Echo (DatagramProtocol):  # Protocol子类，此处进行通信逻辑开发

    def datagramReceived(self, datagram, addr):

        print("got data from %s" % addr)

        print(datagram.decode('utf8'))

protocol = Echo()

host = '127.0.0.1'

port = 8007

bStop = False

def routine():  # 每隔5秒向服务器发送消息

    while not bStop:

        # 第一个参数是发送的内容，第二个参数是 发送目的地的ip和端口号

        protocol.transport.write (('hello,i am  %s' % (datetime.datetime.now ())).encode ('utf8'), (host, port))

        time.sleep (5)

threading.Thread (target=routine).start ()  # 启动县城运行routine()函数

reactor.listenUDP (port, protocol)# 传入端口地址和处理该端口数据的DatagramProtocol子类

reactor.run ()  # 挂起运行

bStop = True  # 通知routine线程退出

2、适配普通的socket对象的UDP编程

有时需要利用在其他模块中已经建立好的socket对象进行UDP编程，而无法完全基于twisted的方案

from twisted.internet.protocol import DatagramProtocol

from twisted.internet import reactor

import socket

class Echo (DatagramProtocol):  # DatagramProtocol子类

    def datagramReceived(self, datagram, addr):

        print("got data from %s" % addr)

        print(datagram.decode('utf8'))

protocol = Echo()

host = '127.0.0.1'

port = 8007

# 建立普通socket对象

portSocket = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM)

portSocket.setblocking(False) # 设为阻塞模式

portSocket.bind((host,port))

reactor.adoptDatagramPort(portSocket.fileno(),socket.AF_INET,protocol) # 适配普通socket

portSocket.close() # 在启动reactor之前关闭普通socket对象

reactor.run()

实战演练2：Connect UDP

虽然UDP本身是无连接协议，但是编程接口仍然可以调用connect（）函数，用来限制只与某地址和端口通信，当调用connect（）函数，当需要向该地址发送数据时就不需要指定目标端口和地址了

Connect UDP本质上是数据报协议，虽然一定程度上实现了点对点链接

udp connected-udp tcp的比较
	UDP	Connected UDP	TCP
是否是点对点通信	否	是	是
数据包质检是否有序	否	否	是
发送是否可靠（发送方是否知晓数据已到达）	否	是	是
是否支持广播，组播	是	否	否

用Connected UDP改造后的UDP通信代码示例：

from twisted.internet.protocol import DatagramProtocol

from twisted.internet import reactor

import threading,time,datetime

host = '127.0.0.1'

port = 8007

class Echo (DatagramProtocol):  # DatagramProtocol子类

    def startProtocol(self): # 连接成功后被调用

        self.transport.connect(host,port) # 指定对方的地址和端口

        print('连接已经创建')

    def datagramReceived(self, datagram, addr):   # 收到数据时被调用

        print(datagram.decode('utf8'))

    def connectionRefused(self): # 每次通信失败后调用

        print('发送失败')

    def stopProtocol(self):

        print('连接关闭')

protocol = Echo()

bStop = False

def routine(factory):  # 每隔5秒向服务器发送消息

    while not bStop:

        # 发送数据时只需传入数据，无需传入对方地址和端口

        protocol.transport.write (('hello,i am  %s' % (datetime.datetime.now ())).encode ('utf8'))

        time.sleep (5)

threading.Thread (target=routine,args=(factory,)).start ()  # 启动县城运行routine()函数

reactor.listenUDP (port, protocol)# 传入端口地址和处理该端口数据的DatagramProtocol子类

reactor.run ()  # 挂起运行

bStop = True  # 通知routine线程退出

实战演练3：组播技术

在IPv4中 224.0.0.0 ~ 239.255.255.255 这个范围被用于组播管理，参与者在实际收发数据之前需要加入该地址范围中的一个ip地址，之后所有终端都可以用UDP的方式向组中的其他终端发送消息

twisted 中的组播编程代码示例如下：

#！/usr/bin/env python

# -*- coding:utf-8 -*-

from twisted.internet.protocol import DatagramProtocol

from twisted.internet import reactor

multicast_ip = '224.0.0.1' # 组播地址

port = 8001 # 端口

class Multicast (DatagramProtocol):  # DatagramProtocol子类

    def startProtocol(self): # 连接成功后被调用

        self.transport.joinGroup(multicast_ip)  # 加入组播组

        self.transport.write(('Notify').encode('utf8'),(multicast_ip,port)) # 组播数据

    def datagramReceived(self, datagram, addr):   # 收到数据时被调用

        print('datagram %s received from %s' % (repr(datagram),repr(addr)))

        if datagram =='Notify':

            self.transport.write(('Acknowlege').encode('utf8'),addr)  # 单播回应

reactor.listenMulitcast(port,Multicast(),listenMultiple = True) # 组播监听

reactor.run() # 挂起运行

与joinGroup对应的，还有leaveGroup退出组播

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