python3-cookbook/source/c11/p03_creating_udp_server.rst

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11.3 创建UDP服务器
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问题
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你想实现一个基于UDP协议的服务器来与客户端通信。

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解决方案
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跟TCP一样，UDP服务器也可以通过使用 ``socketserver`` 库很容易的被创建。
例如，下面是一个简单的时间服务器：

.. code-block:: python

    from socketserver import BaseRequestHandler, UDPServer
    import time

    class TimeHandler(BaseRequestHandler):
        def handle(self):
            print('Got connection from', self.client_address)
            # Get message and client socket
            msg, sock = self.request
            resp = time.ctime()
            sock.sendto(resp.encode('ascii'), self.client_address)

    if __name__ == '__main__':
        serv = UDPServer(('', 20000), TimeHandler)
        serv.serve_forever()

跟之前一样，你先定义一个实现 ``handle()`` 特殊方法的类，为客户端连接服务。
这个类的 ``request`` 属性是一个包含了数据报和底层socket对象的元组。``client_address`` 包含了客户端地址。

我们来测试下这个服务器，首先运行它，然后打开另外一个Python进程向服务器发送消息：

.. code-block:: python

    >>> from socket import socket, AF_INET, SOCK_DGRAM
    >>> s = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM)
    >>> s.sendto(b'', ('localhost', 20000))
    0
    >>> s.recvfrom(8192)
    (b'Wed Aug 15 20:35:08 2012', ('127.0.0.1', 20000))
    >>>

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讨论
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一个典型的UDP服务器接收到达的数据报(消息)和客户端地址。如果服务器需要做应答，
它要给客户端回发一个数据报。对于数据报的传送，
你应该使用socket的 ``sendto()`` 和 ``recvfrom()`` 方法。
尽管传统的 ``send()`` 和 ``recv()`` 也可以达到同样的效果，
但是前面的两个方法对于UDP连接而言更普遍。

由于没有底层的连接，UPD服务器相对于TCP服务器来讲实现起来更加简单。
不过，UDP天生是不可靠的（因为通信没有建立连接，消息可能丢失）。
因此需要由你自己来决定该怎样处理丢失消息的情况。这个已经不在本书讨论范围内了，
不过通常来说，如果可靠性对于你程序很重要，你需要借助于序列号、重试、超时以及一些其他方法来保证。
UDP通常被用在那些对于可靠传输要求不是很高的场合。例如，在实时应用如多媒体流以及游戏领域，
无需返回恢复丢失的数据包（程序只需简单的忽略它并继续向前运行）。

``UDPServer`` 类是单线程的，也就是说一次只能为一个客户端连接服务。
实际使用中，这个无论是对于UDP还是TCP都不是什么大问题。
如果你想要并发操作，可以实例化一个 ``ForkingUDPServer`` 或 ``ThreadingUDPServer`` 对象：

.. code-block:: python

    from socketserver import ThreadingUDPServer

       if __name__ == '__main__':
        serv = ThreadingUDPServer(('',20000), TimeHandler)
        serv.serve_forever()

直接使用 ``socket`` 来实现一个UDP服务器也不难，下面是一个例子：

.. code-block:: python

    from socket import socket, AF_INET, SOCK_DGRAM
    import time

    def time_server(address):
        sock = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM)
        sock.bind(address)
        while True:
            msg, addr = sock.recvfrom(8192)
            print('Got message from', addr)
            resp = time.ctime()
            sock.sendto(resp.encode('ascii'), addr)

    if __name__ == '__main__':
        time_server(('', 20000))