20254101 实验三《Python程序设计》实验报告

学号 2025-2026-2 《Python程序设计》实验三报告

课程：《Python程序设计》
班级：2541
姓名： 李若涵
学号：20254101
实验教师：王志强
实验日期：2026年4月28日
必修/选修： 专选课

1.实验内容

创建服务端和客户端，服务端在特定端口监听多个客户请求。客户端和服务端通过Socket套接字（TCP/UDP）进行通信。

2. 实验过程及结果

实验内容一：

（1）创建服务端和客户端，选择一个通信端口，用Python语言编程实现通信演示程序；

（2）要求发送方输入内容，并传输；接收方收到信息并显示。

我与20254111周笑凡同学进行信息互传，上图周笑凡同学为服务端，我为客户端

我与20254111周笑凡同学进行信息互传，上图周笑凡同学为客户端，我为服务端（注：因ip末尾地址为1与网关冲突，故末尾值为101）
实验内容二：
使用LLM生成一个带图形界面的程序

（1）分析关键代码的功能和使用方法
①接受客户端连接（accept_connections 线程）
client_socket, client_addr = self.server_socket.accept()
client_thread = threading.Thread(target=self.handle_client, args=(client_socket, client_addr), daemon=True)
client_thread.start()
功能：调用 accept() 等待新连接；每连接一个客户端，就创建一个新线程去处理该客户端的通信。
使用方法：服务器启动后自动运行，无需额外操作。
②广播消息（broadcast）

def broadcast(self, message, sender_socket=None, exclude_nickname=None):
with self.clients_lock:
for client in self.clients[:]:
if sender_socket and client['socket'] == sender_socket:
continue
if exclude_nickname and client['nickname'] == exclude_nickname:
continue
client['socket'].sendall((message + "\n").encode('utf-8'))
功能：向所有在线客户端发送消息。
使用方法：当收到客户端聊天消息、用户加入或离开、服务器广播时自动调用。
③ 发送普通消息
self.client_socket.sendall((message + "\n").encode('utf-8'))
功能：将用户输入的消息加上换行符后发送给服务器。
使用方法：在底部输入框输入文字，按回车或点击“发送”按钮。
（2）分析生成程序的优点
①程序里加了各种超时和异常处理。比如客户端连服务器，设了3秒连接超时，不会因为连不上就让窗口显示未响应。。收发数据时断网或者对方突然关掉，也能抓住异常清理掉这个客户端，不会留下僵尸连接。
②昵称处理方便。客户端可以自选名字，服务器自动检查重名，发现有重名就在后面加个数字，保证每个人身份唯一。
③在线列表是实时刷新的。客户端右边框不用手动刷新，服务器界面列表会显示地址，便于排查问题。消息格式上带了时间戳，自己和别人的消息颜色区分，系统消息也单独标记。服务器广播会有特殊标志，比如“[管理员] 广播：……”，比较醒目。
（3）给出运行过程和结果截图

上图我为服务端，周笑凡同学为客户端

上图我为客户端，周笑凡同学为服务端

3. 实验过程中遇到的问题和解决过程

• 问题1：实验一中我与周笑凡同学在连接同一个网络，填入ip地址运行程序后结果错误
• 问题1解决方案：
  经老师指导，发现选择的ip地址错误，在ip选择中应选择无线局域网WLAN栏的ipv4，且笑凡同学装了两个防火墙，双方难以互通。
• 问题2：实验二中我在当客户端时发现我的端口一直显示未响应，而对方接口正常，消息难以互通。
• 问题2解决方案：
  我询问deepseek后，要求它在原代码基础上对Socket的连接过程设置一个较短的超时时间，这样如果连接不上，就会立即抛出 socket.timeout 异常，GUI 就不会卡死了。此外，接收线程中也建议设置一个较小的超时，以便能够及时响应退出请求。

其他（感悟、思考等）

学习这个聊天程序时，反复折腾线程同步与界面卡顿，才勉强跑通。反观日常用的微信、QQ它们要处理弱网、消息漫游、安全加密等等系统性问题。这个练手的小程序让我看清了自己与工业级产品的差距，也明白了再复杂的系统也是从这些基础通信一步步构建出来的。

参考资料

-  [《Python程序设计》]