20252410李沐泽实验三报告

20252410 2025-2026-2《Python程序设计》

实验三报告

课程：《Python 程序设计》
班级： 2524
姓名：李沐泽
学号：20252410
实验教师：王志强
实验日期：2026 年 4 月 27 日
必修 / 选修：公选课
1. 实验内容
基于 Python 的Socket TCP实现服务端与客户端。
客户端从本地文件读取明文，加密后发送；服务端接收密文并解密保存。
发送方与接收方同时输出明文与密文，展示加密传输全过程。
完成文件读写、加密解密。
使用大模型生成图形界面 GUI 版程序，完成代码分析、运行测试。
程序在 Windows 物理机运行，代码托管到码云。
2. 实验过程及结果
2.1 实验环境
开发工具：PyCharm、VIM、IDLE
操作系统：Windows11、华为 ECS OpenEuler
通信协议：TCP
端口：8988
加密方式：ASCII 偏移加密
2.2 控制台版程序（满足要求 1）
2.2.1 服务端代码

2.2.2 客户端代码

2.2.3 运行步骤
（1）运行服务端server.py
（2）运行客户端client.py
（3）客户端输出明文 + 密文并发送
（4）服务端输出密文 + 明文并保存文件
2.2.4 运行结果示例
客户端显示

服务端显示

2.3LLM生成 GUI 图形界面版（满足要求 2）
2.3.1 GUI 完整代码
（1）服务端
import socket
import threading
import tkinter as tk
from tkinter import scrolledtext, messagebox, ttk
import queue
def decrypt(text):
"""解密：ASCII值 - 1"""
return "".join(chr(ord(char) - 1) for char in text)
class ServerGUI:
def init(self, root):
self.root = root
self.root.title("252310 网络通信服务端 (GUI版)")
self.root.geometry("620x520")
self.root.resizable(False, False)

self.server_thread = None
self.server_socket = None
self.running = False
self.log_queue = queue.Queue()

self.setup_ui()
self.root.after(100, self.process_log_queue)

def setup_ui(self):
ctrl_frame = ttk.Frame(self.root, padding=10)
ctrl_frame.pack(fill=tk.X)

ttk.Label(ctrl_frame, text="主机:").grid(row=0, column=0, padx=5)
self.host_var = tk.StringVar(value="192.168.25.10")
ttk.Entry(ctrl_frame, textvariable=self.host_var, width=15).grid(row=0, column=1, padx=5)

ttk.Label(ctrl_frame, text="端口:").grid(row=0, column=2, padx=5)
self.port_var = tk.StringVar(value="8988")
ttk.Entry(ctrl_frame, textvariable=self.port_var, width=8).grid(row=0, column=3, padx=5)

self.start_btn = ttk.Button(ctrl_frame, text="▶ 启动服务", command=self.start_server)
self.start_btn.grid(row=0, column=4, padx=10)
self.stop_btn = ttk.Button(ctrl_frame, text="⏹ 停止服务", command=self.stop_server, state=tk.DISABLED)
self.stop_btn.grid(row=0, column=5, padx=5)

ttk.Label(self.root, text="📡 运行日志 & 数据监控:", font=("Microsoft YaHei", 10, "bold")).pack(anchor=tk.W,
padx=12,
pady=(8, 0))
self.log_area = scrolledtext.ScrolledText(self.root, height=18, state=tk.DISABLED, wrap=tk.WORD,
font=("Consolas", 9))
self.log_area.pack(fill=tk.BOTH, expand=True, padx=12, pady=5)

self.status_var = tk.StringVar(value="就绪：等待启动")
ttk.Label(self.root, textvariable=self.status_var, relief=tk.SUNKEN, anchor=tk.W, font=("Arial", 9)).pack(
fill=tk.X, padx=12, pady=5)
ttk.Label(self.root, text="版权所有：besti 20252328 向一", font=("Arial", 9, "italic"), foreground="gray").pack(
pady=3)

def log(self, msg):
self.log_queue.put(msg)

def process_log_queue(self):
try:
while True:
msg = self.log_queue.get_nowait()
self.log_area.config(state=tk.NORMAL)
self.log_area.insert(tk.END, msg + "\n")
self.log_area.see(tk.END)
self.log_area.config(state=tk.DISABLED)
except queue.Empty:
pass
self.root.after(100, self.process_log_queue)

def start_server(self):
if self.running: return
host = self.host_var.get()
try:
port = int(self.port_var.get())
except ValueError:
messagebox.showerror("错误", "端口号必须是整数！");
return

self.start_btn.config(state=tk.DISABLED)
self.stop_btn.config(state=tk.NORMAL)
self.status_var.set("正在绑定端口并启动监听...")
self.log("🔧 正在初始化服务器...")

self.running = True
self.server_thread = threading.Thread(target=self._server_loop, args=(host, port), daemon=True)
self.server_thread.start()
self.log("✅ 服务器后台线程已启动")

def stop_server(self):
self.running = False
self.status_var.set("正在停止服务...")
self.log("🛑 收到停止请求，正在关闭监听...")
if self.server_socket:
try:
self.server_socket.close()
except:
pass
self.start_btn.config(state=tk.NORMAL)
self.stop_btn.config(state=tk.DISABLED)

def _server_loop(self, host, port):
try:
self.server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
self.server_socket.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, 1)
self.server_socket.bind((host, port))
self.server_socket.listen(5)
self.log(f"🌐 252328服务端已启动，监听 {host}:{port}")
self.status_var.set(f"🟢 运行中：{host}:{port}")

while self.running:
self.log("⏳ 等待客户端连接...")
try:
self.server_socket.settimeout(1.0)
client_socket, addr = self.server_socket.accept()
except socket.timeout:
continue
except OSError:
break

self.log(f"📥 客户端已连接：{addr}")
self.status_var.set(f"🔗 已连接：{addr}")

try:
data = client_socket.recv(4096).decode("utf-8")
if not data:
self.log("⚠️ 客户端未发送数据或已断开");
continue

decrypted = decrypt(data)
self.log(f"🔒 接收密文：{data}")
self.log(f"🔓 解密明文：{decrypted}")

with open("接收文件.txt", "w", encoding="utf-8") as f:
f.write(decrypted)
self.log("💾 已保存至：接收文件.txt")
self.status_var.set("✅ 数据处理完成，等待下一次连接")
except Exception as e:
self.log(f"❌ 数据处理异常：{e}")
finally:
client_socket.close()
self.log("🔌 客户端连接已释放")
except Exception as e:
self.log(f"💥 服务器启动/运行失败：{e}")
finally:
self.running = False
self.status_var.set("🔴 服务已停止")
if self.root.winfo_exists():
self.root.after(0, lambda: self.start_btn.config(state=tk.NORMAL))
self.root.after(0, lambda: self.stop_btn.config(state=tk.DISABLED))

if name == 'main':
root = tk.Tk()
app = ServerGUI(root)
root.mainloop()
（2）客户端
import socket
import threading
import tkinter as tk
from tkinter import scrolledtext, messagebox, ttk
import queue

def encrypt(text):
"""加密：ASCII值 + 1"""
return "".join(chr(ord(char) + 1) for char in text)

class ClientGUI:
def init(self, root):
self.root = root
self.root.title("252328 网络通信客户端 (GUI版)")
self.root.geometry("560x580")
self.root.resizable(False, False)

self.log_queue = queue.Queue()
self.is_sending = False
self.setup_ui()
self.root.after(100, self.process_log_queue)

def setup_ui(self):
frm_cfg = ttk.LabelFrame(self.root, text="🌐 服务器配置", padding=10)
frm_cfg.pack(fill=tk.X, padx=10, pady=5)
ttk.Label(frm_cfg, text="IP地址:").grid(row=0, column=0, sticky=tk.W, padx=5)
self.ip_var = tk.StringVar(value="192.168.25.10")
ttk.Entry(frm_cfg, textvariable=self.ip_var, width=18).grid(row=0, column=1, padx=5)
ttk.Label(frm_cfg, text="端口:").grid(row=0, column=2, sticky=tk.W, padx=5)
self.port_var = tk.StringVar(value="8988")
ttk.Entry(frm_cfg, textvariable=self.port_var, width=8).grid(row=0, column=3, padx=5)

frm_in = ttk.LabelFrame(self.root, text="📝 数据输入与加密", padding=10)
frm_in.pack(fill=tk.X, padx=10, pady=5)
ttk.Label(frm_in, text="发送内容:").grid(row=0, column=0, sticky=tk.NW, padx=5, pady=2)
self.input_txt = tk.Text(frm_in, height=3, width=45, font=("Consolas", 10))
self.input_txt.grid(row=0, column=1, padx=5, pady=2, sticky=tk.W)

ttk.Label(frm_in, text="加密预览:").grid(row=1, column=0, sticky=tk.NW, padx=5, pady=2)
self.enc_preview = tk.Text(frm_in, height=1, width=45, state=tk.DISABLED, font=("Consolas", 10), bg="#f0f0f0")
self.enc_preview.grid(row=1, column=1, padx=5, pady=2, sticky=tk.W)

frm_btn = ttk.Frame(self.root)
frm_btn.pack(fill=tk.X, padx=10, pady=5)
ttk.Button(frm_btn, text="🔒 预览加密", command=self.preview_encrypt).pack(side=tk.LEFT, padx=5)
self.send_btn = ttk.Button(frm_btn, text="📤 连接并发送", command=self.start_send)
self.send_btn.pack(side=tk.LEFT, padx=5)

ttk.Label(self.root, text="📡 运行日志:", font=("Microsoft YaHei", 9, "bold")).pack(anchor=tk.W, padx=12, pady=(5,0))
self.log_area = scrolledtext.ScrolledText(self.root, height=15, state=tk.DISABLED, wrap=tk.WORD, font=("Consolas", 9))
self.log_area.pack(fill=tk.BOTH, expand=True, padx=12, pady=5)

def log(self, msg): self.log_queue.put(msg)

def preview_encrypt(self):
content = self.input_txt.get("1.0", tk.END).strip()
if not content: messagebox.showwarning("提示", "请先输入内容！"); return
enc = encrypt(content)
self.enc_preview.config(state=tk.NORMAL)
self.enc_preview.delete("1.0", tk.END)
self.enc_preview.insert("1.0", enc)
self.enc_preview.config(state=tk.DISABLED)
self.log(f"🔍 原文: {content}")
self.log(f"🔒 密文预览: {enc}")

def start_send(self):
if self.is_sending: return
self.is_sending = True
self.send_btn.config(state=tk.DISABLED)
t = threading.Thread(target=self._send_logic, daemon=True)
t.start()

def _send_logic(self):
client_socket = None
try:
content = self.input_txt.get("1.0", tk.END).strip()
if not content: self.log("⚠️ 发送内容为空！"); return

self.log("🔒 正在加密...")
enc_content = encrypt(content)

self.log("💾 正在写入发送文件.txt ...")
with open("发送文件.txt", "w", encoding="utf-8") as f:
f.write(enc_content)

self.log("📤 正在读取文件并连接服务器...")
with open("发送文件.txt", "r", encoding="utf-8") as f:
send_data = f.read()

server_ip = self.ip_var.get()
server_port = int(self.port_var.get())

client_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
client_socket.settimeout(5.0)
client_socket.connect((server_ip, server_port))
self.log(f"✅ 已连接至 {server_ip}:{server_port}")

client_socket.send(send_data.encode("utf-8"))
self.log("📤 加密数据发送成功！")
self.root.after(0, lambda: messagebox.showinfo("成功", "文件已成功发送至服务端！"))

except ConnectionRefusedError:
self.log("❌ 连接失败：服务器未启动或IP/端口错误")
except socket.timeout:
self.log("⏱️ 连接超时：请检查网络或防火墙设置")
except Exception as e:
self.log(f"💥 发送异常：{e}")
finally:
self.is_sending = False
self.root.after(0, lambda: self.send_btn.config(state=tk.NORMAL))
if client_socket: client_socket.close()

if name == 'main':
root = tk.Tk()
app = ClientGUI(root)
root.mainloop()
2.3.2 关键代码功能
加密解密：ASCII 偏移实现简单加密。
Socket TCP：实现稳定连接、数据收发。
多线程：支持多客户端并发处理。
tkinter GUI：窗口、日志、文件选择、弹窗提示。
文件操作：读取发送文件、写入接收文件。
2.3.3 GUI 程序优点
可视化操作，无需命令行。
明文密文实时展示，直观清晰。
跨平台运行（Windows/Linux/OpenEuler）。
代码模块化，易读易维护。
支持多客户端、文件选择、状态提示，功能完整。
2.3.4 运行过程
启动 GUI 程序，选择启动服务端。

启动客户端，选择 txt 文件，输入 IP。
点击发送文件。
服务端自动接收、解密、保存。
界面显示明文、密文与运行状态。

3. 实验过程中遇到的问题和解决过程
问题 1：客户端连接超时或连接失败
问题 1 解决方案：手动设置子网IP地址。
问题 2：中文传输乱码
问题 2 解决方案：文件读写与 socket 编码统一使用 utf-8。

4. 其他（感悟、思考等）
通过本次实验，我掌握了 Socket TCP 通信的完整流程，理解了服务端监听、客户端请求、数据加密解密、文件传输的原理。多线程、文件操作、编码处理、服务器配置等能力得到了综合提升。
使用大模型生成 GUI 程序极大提高了开发效率，同时也锻炼了代码阅读与优化能力。本次实验将网络编程、文件处理、数据安全、图形界面结合在一起，是非常实用的 Python 实战训练。
5. 码云托管
已将以下代码上传至码云仓库：
（客户端）https://gitee.com/lmzmz/PythonProject9/blob/2e18fa108908ce2325209e128383ccf787e985bc/客户端.py
（服务端）
https://gitee.com/lmzmz/Project3/commit/e4e041882daade69c5f8838ddce4344728066f20

posted @ 2026-04-28 20:48 lm泽阅读(14) 评论(0) 收藏举报

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