Python实现网络聊天室的示例代码(支持多人聊天与私聊)

实验名称：

网络聊天室

功能：

i. 掌握利用socket进行编程的技术
ii. 掌握多线程技术，保证双方可以同时发送
iii. 建立聊天工具
iv. 可以和单人聊天
v. 可以和多个人同时进行聊天
vi. 使用图形界面，显示双方的语录
vii. 程序可以在一定程度上进行错误识别

概述

实验通过聊天室可以完成单人或多人之间的聊天通信，功能的实现主要是通过socket通信来实现。本次实验采用客户端/服务器（c/s）架构模式，通过python语言来编写服务器端与客户端的程序。运用多线程可完成多点对多点的聊天。
服务器端程序主要用于接收用户信息，消息接收与转发。
客户端程序实现用户注册登录，聊天信息显示与信息输入。

代码解释

统计当前在线人数，并且将新用户加到用户列表中。
serve.py

这是服务器对于聊天服务的实现。

通过继承threading.thread类而实现多线程，重写run函数。

接受来自客户端的用户名，如果用户名为空，使用用户的ip与端口作为用户名。如果用户名出现重复，则在出现的用户名依此加上后缀“2”、“3”、“4”……

在获取用户名后便会不断地接受用户端发来的消息（即聊天内容），结束后关闭连接。

如果用户断开连接，将该用户从用户列表中删除，然后更新用户列表。

将地址与数据（需发送给客户端）存入messages队列。

服务端在接受到数据后，会对其进行一些处理然后发送给客户端，如下图，对于聊天内容，服务端直接发送给客户端，而对于用户列表，便由json.dumps处理后发送。

client.py
建立连接，发送用户名及判断是否为私聊消息，私聊用~识别

接受来自服务器发送的消息

对接收到的消息进行判断，如果是在线用户列表（用json.dumps处理过），便清空在线用户列表框，并将此列表输出在在线用户列表框中。

如果是聊天内容，便将其输出在聊天内容显示框中。

设置登录窗口

设置消息界面

设置在线用户列表。

完整代码：
serve.py

import socket
import threading
import queue
import json # json.dumps(some)打包  json.loads(some)解包
import os
import os.path
import sys


ip = '127.0.0.1'
port = 9999   # 端口
messages = queue.queue()
users = []  # 0:username 1:connection
lock = threading.lock()

def onlines():  # 统计当前在线人员
  online = []
  for i in range(len(users)):
    online.append(users[i][0])
  return online

class chatserver(threading.thread):
  global users, que, lock

  def __init__(self):     # 构造函数
    threading.thread.__init__(self)
    self.s = socket.socket(socket.af_inet, socket.sock_stream)
    os.chdir(sys.path[0])
# 接受来自客户端的用户名，如果用户名为空，使用用户的ip与端口作为用户名。如果用户名出现重复，则在出现的用户名依此加上后缀“2”、“3”、“4”……
  def receive(self, conn, addr):       # 接收消息
    user = conn.recv(1024)    # 用户名称
    user = user.decode()
    if user == '用户名不存在':
      user = addr[0] + ':' + str(addr[1])
    tag = 1
    temp = user
    for i in range(len(users)):   # 检验重名，则在重名用户后加数字
      if users[i][0] == user:
        tag = tag + 1
        user = temp + str(tag)
    users.append((user, conn))
    users = onlines()
    self.load(users,addr)
    # 在获取用户名后便会不断地接受用户端发来的消息（即聊天内容），结束后关闭连接。
    try:
      while true:
        message = conn.recv(1024)      # 发送消息
        message = message.decode()
        message = user + ':' + message
        self.load(message,addr)
      conn.close()
    # 如果用户断开连接，将该用户从用户列表中删除，然后更新用户列表。
    except:  
      j = 0      # 用户断开连接
      for man in users:
        if man[0] == user:
          users.pop(j)    # 服务器段删除退出的用户
          break
        j = j+1

      users = onlines()
      self.load(users,addr)
      conn.close()

# 将地址与数据（需发送给客户端）存入messages队列。
  def load(self, data, addr):
    lock.acquire()
    try:
      messages.put((addr, data))
    finally:
      lock.release()    

  # 服务端在接受到数据后，会对其进行一些处理然后发送给客户端，如下图，对于聊天内容，服务端直接发送给客户端，而对于用户列表，便由json.dumps处理后发送。
  def senddata(self): # 发送数据
    while true:
      if not messages.empty():
        message = messages.get()
        if isinstance(message[1], str):
          for i in range(len(users)):
            data = ' ' + message[1]
            users[i][1].send(data.encode())
            print(data)
            print('\n')

        if isinstance(message[1], list):
          data = json.dumps(message[1])
          for i in range(len(users)):
            try:
              users[i][1].send(data.encode())
            except:
              pass

  def run(self):
    self.s.bind((ip,port))
    self.s.listen(5)
    q = threading.thread(target=self.senddata)
    q.start()
    while true:
      conn, addr = self.s.accept()
      t = threading.thread(target=self.receive, args=(conn, addr))
      t.start()
    self.s.close()
if __name__ == '__main__':
  cserver = chatserver()
cserver.start()

client.py

import socket
import tkinter
import tkinter.messagebox
import threading
import json
import tkinter.filedialog
from tkinter.scrolledtext import scrolledtext

ip = ''
port = ''
user = ''
listbox1 = '' # 用于显示在线用户的列表框
show = 1 # 用于判断是开还是关闭列表框
users = [] # 在线用户列表
chat = '------group chat-------' # 聊天对象

#登陆窗口

root0 = tkinter.tk()
root0.geometry("300x150")
root0.title('用户登陆窗口')
root0.resizable(0,0)
one = tkinter.label(root0,width=300,height=150,bg="lightblue")
one.pack()

ip0 = tkinter.stringvar()
ip0.set('')
user = tkinter.stringvar()
user.set('')

labelip = tkinter.label(root0,text='ip地址',bg="lightblue")
labelip.place(x=20,y=20,width=100,height=40)
entryip = tkinter.entry(root0, width=60, textvariable=ip0)
entryip.place(x=120,y=25,width=100,height=30)

labeluser = tkinter.label(root0,text='用户名',bg="lightblue")
labeluser.place(x=20,y=70,width=100,height=40)
entryuser = tkinter.entry(root0, width=60, textvariable=user)
entryuser.place(x=120,y=75,width=100,height=30)

def login(*args):
	global ip, port, user
	ip, port = entryip.get().split(':')
	user = entryuser.get()
	if not user:
		tkinter.messagebox.showwarning('warning', message='用户名为空!')
	else:
		root0.destroy()

loginbutton = tkinter.button(root0, text ="登录", command = login,bg="yellow")
loginbutton.place(x=135,y=110,width=40,height=25)
root0.bind('<return>', login)

root0.mainloop()

# 建立连接
s = socket.socket(socket.af_inet, socket.sock_stream)
s.connect((ip, int(port)))
if user:
  s.send(user.encode()) # 发送用户名
else:
  s.send('用户名不存在'.encode())
  user = ip + ':' + port

# 聊天窗口
root1 = tkinter.tk()
root1.geometry("640x480")
root1.title('群聊')
root1.resizable(0,0)

# 消息界面
listbox = scrolledtext(root1)
listbox.place(x=5, y=0, width=640, height=320)
listbox.tag_config('tag1', foreground='red',backgroun="yellow")
listbox.insert(tkinter.end, '欢迎进入群聊，大家开始聊天吧!', 'tag1')

input = tkinter.stringvar()
input.set('')
entryiuput = tkinter.entry(root1, width=120, textvariable=input)
entryiuput.place(x=5,y=320,width=580,height=170)

# 在线用户列表
listbox1 = tkinter.listbox(root1)
listbox1.place(x=510, y=0, width=130, height=320)


def send(*args):
	message = entryiuput.get() + '~' + user + '~' + chat
	s.send(message.encode())
	input.set('')

sendbutton = tkinter.button(root1, text ="\n发\n\n\n送",anchor = 'n',command = send,font=('helvetica', 18),bg = 'white')
sendbutton.place(x=585,y=320,width=55,height=300)
root1.bind('<return>', send)


def receive():
	global uses
	while true:
		data = s.recv(1024)
		data = data.decode()
		print(data)
		try:
			uses = json.loads(data)
			listbox1.delete(0, tkinter.end)
			listbox1.insert(tkinter.end, "当前在线用户")
			listbox1.insert(tkinter.end, "------group chat-------")
			for x in range(len(uses)):
				listbox1.insert(tkinter.end, uses[x])
			users.append('------group chat-------')
		except:
			data = data.split('~')
			message = data[0]
			username = data[1]
			chatwith = data[2]
			message = '\n' + message
			if chatwith == '------group chat-------':  # 群聊
				if username == user:
					listbox.insert(tkinter.end, message)
				else:
					listbox.insert(tkinter.end, message)
			elif username == user or chatwith == user: # 私聊
				if username == user:
					listbox.tag_config('tag2', foreground='red')
					listbox.insert(tkinter.end, message, 'tag2')
				else:
					listbox.tag_config('tag3', foreground='green')
					listbox.insert(tkinter.end, message,'tag3')

			listbox.see(tkinter.end)
r = threading.thread(target=receive)
r.start() # 开始线程接收信息

root1.mainloop()
s.close()

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