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| 如何用PERL编写聊天室服务器程序 |
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| 来源: ?ChinaUnix博客 日期：2006.05.03 21:55 (共有条评论) ?我要评论
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| 还是来自Linux知识宝库的文章，什么时候也能写个聊天系统呢，kaka~在这里我将告诉你如何来写一个小型的聊天室服务程序,可能会很简陋,有很多要扩展的地方.先决条件:你必须有很好的Perl编程的知识,一台服务器,安装Perl 5.002或更高的版本.注意大多数ISP不会允许普通用户运行聊天室程序.但是你也许可以通过一个MODEN连接来与少数几个用户试试你的聊天室系统. (如果你从CPAN获得了最新版本的IO:Select,这个聊天室程序可以在Windows环境下使用).你还需要一个telnet客户端程序,因为我们要用来做聊天室的客户端.Socket简易编程:开始聊天,你需要在internet上建立一个连接,对Perl程序员来说,这意味着要和socket打交道.而以前这是很困难的,因为你不得不使用pack()来建立一个C结构来进行底层的系统调用.但在最新版的Perl中我们可以使用IO::Socket包,很容易地打开一个socket. 当用户连接聊天服务器时,telnet程序在指定的端口打开一个连接,所以服务器也必须在那个端口打开一个socket,监听所有进来的连接.下面如何通过IO::Socket来做到这一点:use IO::Socket;my $listening_socket =IO::Socket::INET->new(Proto => 'tcp',LocalPort => 2323,Listen => 1,Reuse => 1) or die $!;所有参量的含义:Proto: 定义网络所用的协议 - 在这里我们用的是TCP. 在internet上通常有两种协议用得比较广泛 - TCP 和 UDP. TCP适用于稳定的连接,可以重新发送丢失的数据包,而UDP用于那些不用重发数据包的场合(如实时音频数据流).LocalPort: 定义连接的端口号.Listen: 我们将监听来自其它计算机的连接,而不是自己建立一个连接.所以用户要先telnet到端口2323,然后运行了聊天服务程序的计算机来建立连接.Reuse: 这个选项意思是如果我们"杀掉"聊天服务程序然后再重新启动,将能够马上重新使用原来的端口,而不用等待以前那个连接完全结束.我们正等待某个连接的到来.... 一个连接到来以后,我们需要accept这个新的连接:$socket = $listening_socket->accept;一旦我们建立了一个连接,我们可以发送一些文字给这个用户(还不完全是,请看本文的结尾部分):$socket->send("hellorn") or print "connection closed at other endn";我们也可以接收用户发来的信息:$socket->recv($line,80);if($line eq "") {print "connection closed at other endn";}最后我们完成了连接,可以关闭它:$socket->close;大部分程序只在一个时刻处理一个用户.如果用户还没有准备好,程序就没有什么好做的.所以Perl程序没有从读到什么东西,它就停下来等待直到用户准备好. (这叫blocking I/O.)这种方式不能用于聊天服务程序,用户不可能排着队来.一个用户可能离开去喝些咖啡,但其它用户还在拼命地敲打键盘(聊天),服务程序还得处理他们的信息.解决这个问题的一个办法是为每个用户创建一个入口(entity),或者用fork()创建另外一个进程,或者用多线程编程方法(遗憾地是Perl还用不了).这样系统就可以为多个用户服务,但每个用户有他自己的入口(entity)等待他输入命令. 但是进程的系统开销比较大,如果很多用户登录的话,系统资源很快会变得不足.最好是用一个进程来处理所有人的请求.我们真正需要的是要知道谁正在等待服务,必须马上处理(除非没有一个人想聊天).这就是select()函数所要做的.象socket函数一样,select()曾经也是很难用,所以大多数程序员都尽量避免使用它. 但Perl给它加了一个面向对象编程的包装,叫做IO::Select,使得使用非常简单.假设我们要等待两个sockets,$thing1 and $thing2. 首先我们创建一个包含两个socket的select()对象:$select = IO::Select->new($thing1,$thing2);下一步,当我们需要知道谁有数据要处理时,我们就查询select对象:my @ready = $select->can_read;这个调用将等待直到$thing1或$thing2中任何一个准备好,它将返回一个包含socket的数组. (如果它们都准备好了,@ready将包含两个socket.) 一旦有了准备好的socket,我们一个一个地读取数据找出它们发送的是是什么:for $socket (@ready) {$socket->recv($line,80);if($line eq "") { die "they hung up on me"; }print "someone sent $line. Sending it back.n";$socket->send($line) or die "hey,where did they go?";}现在我们有足够的片段来写我们的第一个聊天服务程序. 这个聊天室里的交谈没有什么意思,除非你中意和自己聊天 - 服务程序会把你说的全部回送. 但它将告诉你如果结合socket和select()来建立一个一个时刻只能做一件事的服务器.下面是程序源码:#!/usr/local/bin/perl -wTrequire 5.002;use strict;use IO::Socket;use IO::Select;#创建一个socket然后监听一个端口my $listen = IO::Socket::INET->new(Proto => 'tcp',Reuse => 1) or die $!;# 开始$select只包含我们监听的socketmy $select = IO::Select->new($listen);my @ready;#等待,直到有事情发生while(@ready = $select->can_read) {my $socket;# 处理每个准备好了的socketfor $socket (@ready) {# 如果被监听的socket准备好了,接收一个新的连接if($socket == $listen) {my $new = $listen->accept;$select->add($new);print $new->fileno . ": connectedn";} else {# 否则读入一行文字,然后发送回去my $line="";$socket->recv($line,80);$line ne "" and $socket->send($line) or do {# 如果没有什么可发送和接收的,中断连接print $socket->fileno . ": disconnectedn";$select->remove($socket);$socket->close;};}}}广播:接下来的工作是把聊天信息发送给所有的用户(不光是你自己),也就是所谓"广播".我们可以用$select,它new()或add()来返回所有给$select的sockets,从而得知"所有用户"到底是谁.我们来修改下程序:$socket->recv($line,80);if($line eq "") {print $socket->fileno . ": disconnectedn";$select->remove($socket);$socket->close;};my $socket;# 向所有用户广播.如果send()失败了就关闭连接.for $socket ($select->handles) {next if($socket==$listen);$socket->send($line) or do {print $socket->fileno . ": disconnectedn"; $select->remove($socket);$socket->close;};}下面是这个聊天程序的所有代码:#!/usr/local/bin/perl -wTrequire 5.002;use strict;use IO::Socket;use IO::Select;#创建一个socket监听端口my $listen = IO::Socket::INET->new(Proto => 'tcp',Reuse => 1) or die $!;#$select只包含我们正在监听的socketmy $select = IO::Select->new($listen);my @ready;# 等待while(@ready = $select->can_read) {my $socket;# 处理每个准备好的端口for $socket (@ready) {# 如果被监听的端口准备好,接收一个新的连接if($socket == $listen) {my $new = $listen->accept;$select->add($new);print $new->fileno . ": connectedn";} else {# 读入一行文字# 如果recv()失败,关闭连接my $line="";$socket->recv($line,80);if($line eq "") {print $socket->fileno . ": disconnectedn";$select->remove($socket);$socket->close;};my $socket;# 向所有人广播,如果send()失败则关闭连接.for $socket ($select->handles) {next if($socket==$listen);$socket->send($line) or do {print $socket->fileno . ": disconnectedn";$select->remove($socket);$socket->close;};}}}}1;我是谁?我们的聊天程序还有一个问题,就是我们不知道是谁在说话.真正的聊天室服务器能让你知道谁是谁,在发言后面把他们的名字显示出来.如果我们只能在一个时刻做一件事情,请求一个handle的较为直接的程序代码就象这个样子:my $new = $listen->accept;$select->add($new);print $new->fileno . ": connectedn";$new->write("choose a handle> ");$handle[$new->fileno] = $new->recv;问题是,我们不能要服务器停下来等待用户输入,我们需要把用户在那里的信息保存下来,当一个用户在输入的时候,可以处理其他用户,当这个用户输入完了以后在回来.完成这些功能的代码可以分为两部分:sub login {my($new) = @_;$select->add($new);print $new->fileno . ": connectedn";$new->write("choose a handle> ");save_where_we_are();}sub get_handle {my($socket) = @_;$handle[$socket->fileno] = $socket->recv;}#!/usr/local/bin/perl -wTrequire 5.002;use strict;use IO::Socket;use IO::Select;my $port = scalar(@ARGV)>0 ? $ARGV[0] : 2323;$| = 1;my $listen = IO::Socket::INET->new(Proto => 'tcp',LocalPort => $port,Reuse => 1) or die $!;$ENV{'PATH'} = "/usr/bin";my $date = `date`;warn "started on $port on $date";my $select = IO::Select->new($listen);my @chatters;# 在win32中,注释掉下面这句$SIG{'PIPE'} = 'IGNORE';my @ready;while(@ready = $select->can_read) {print "going: ".join(',',map {$_->fileno} @ready) . "n";my $socket;for $socket (@ready) {if($socket == $listen) {my $new_socket = $listen->accept;Chatter->new($new_socket,$select,@chatters);} else {my $chatter = $chatters[$socket->fileno];if(defined $chatter) {&{$chatter->nextsub}();} else {print "unknown chattern";}}}}package Chatter;use strict;sub new {my($class,$socket,$chatters) = @_;my $self = {'socket' => $socket,'select' => $select,'chatters' => $chatters};bless $self,$class;$chatters->[$socket->fileno] = $self;$self->select->add($socket);$self->log("connected");$self->ask_for_handle;return $self;}sub socket { $_[0]->{'socket'} }sub select { $_[0]->{'select'} }sub chatters { $_[0]->{'chatters'} }sub handle { $_[0]->{'handle'} }sub nextsub { $_[0]->{'nextsub'} }sub ask_for_handle {my($self) = @_;my $welcome =write($welcome);$self->write("choose a handle> ");$self->{'nextsub'} = sub { $self->get_handle };}sub get_handle {my($self) = @_;my $handle = $self->read or return;$handle =~ tr/ -~//cd;$self->{'handle'} = $handle;$self->broadcast("[$handle is here]");$self->log("handle: $handle");$self->{'nextsub'} = sub { $self->chat };}sub chat {my($self) = @_;my $line = $self->read;return if($line eq "");$line =~ tr/ -~//cd;my $handle = $self->handle;$self->broadcast("$handle> $line");}sub broadcast {my($self,$msg) = @_;my $socket;for $socket ($self->select->handles) {my $chatter = $self->chatters->[$socket->fileno];$chatter->write("$msgrn") if(defined $chatter);}}sub read {my($self) = @_;my $buf="";$self->socket->recv($buf,80);$self->leave if($buf eq "");return $buf;}sub write {my($self,$buf) = @_;$self->socket->send($buf) or $self->leave;}sub leave {my($self) = @_;print "leave calledn";$self->chatters->[$self->socket->fileno] = undef;$self->select->remove($self->socket);my $handle = $self->handle;$self->broadcast("[$handle left]") if(defined $handle);$self->log("disconnected");$self->socket->close;}sub log {my($self,$msg) = @_;my $fileno = $self->socket->fileno;print "$fileno: $msgn";}__END__# and here's a chat server in 4 lines :-)#!/usr/local/bin/perl -- minchat: run and telnet to port 5555 - bslesinssub p{print@_}$SIG{CHLD}=sub{wait};socket S,2,6;bind S,pack(Snx12,5555);listen S,5;while(accept C,S){if(!fork){open(STDOUT,">&C");p"name:";$n=substr,-2;$f=fork||exec"tail -f chatlog";open W,">>chatlog";select(W);$|=1;p"[$n here]rn";while(){p"$n> $_";}p"[$n gone]rn";kill 15,$f;exit}}如何保存用户位置信息呢? 一个方法是保存一个子程序的指针,而这个子例程包含了下一步该做什么:$nextsub[$socket->fileno] = &get_handle;这样我们就可以在@nextsub中适当的入口找到我们出发的位置. 综合以上所述,我们把程序整理如下.剩下的工作:我们的聊天室程序还不是一个完整的作品,如果你象把它放在你的服务器上工作,还有许多事情要做.他们是:输入缓冲区: 关于recv()函数,它并不总是每次接收一行数据.一个真正的聊天服务器需要把recv()的结果添加到缓冲区中,并找到折行字符,把它分成几行.输出缓冲区: 如果有人挂起它的telnet进程太长时间,调用send()会中断它.但可以用select()来发现一个socket是否已经准备好.更好地支持telnet协议加入常用的命令:帮助,列出在聊天室中的用户名单,退出等等用户账号密码保护多个聊天房间权限控制私人聊天房间等等 |
（编辑：李大同）
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