20244114张欣雅实验三《Python程序设计》实验报告
实验三
20244114张欣雅《Python程序设计》实验三报告
课程：《Python程序设计》
班级： 2441
姓名： 张欣雅
学号：20244114
实验教师：王志刚
实验日期：2025年4月15日
必修/选修： 公选课
- 实验内容
本次实验运用 Python 语言构建服务端与客户端程序，借助 Socket 套接字（采用 TCP 协议）实现两者间的通信。在通信过程里，发送方（可由客户端或服务端担任）从文件读取内容，直接传输至接收方（相应的服务端或客户端）。 - 实验过程及结果
实验过程
服务端搭建：
导入socket库用于网络连接操作。
使用socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)创建 TCP 套接字，绑定到指定地址和端口（例如('172.16.177.158', 8889)），并通过server_socket.listen(5)开启监听，等待客户端连接。
在循环中，利用server_socket.accept()接受客户端连接。接收客户端发送的数据，将数据写入received_file.txt文件，完成操作后关闭客户端套接字。
客户端搭建：
创建 TCP 套接字并连接到服务端指定地址和端口。
以二进制读取模式打开send_file.txt文件，读取内容后发送给服务端，操作结束后关闭客户端套接字。
文件操作与传输流程：
客户端以二进制读取模式打开文件，读取内容后直接发送给服务端。
服务端接收数据
角色转换（先客户端后服务端）：
完成客户端操作后，修改代码中套接字的角色设置，使其成为服务端。
同样创建 TCP 套接字，绑定地址和端口并监听。
等待新的客户端（可以是另一程序实例或修改后的原客户端代码以相反角色运行）连接，接收新客户端发送的数据并写入文件。
代码托管至码云：
实验结果
服务端成功在指定端口监听，能够稳定接受客户端的连接请求。无论是初始作为服务端，还是角色转换后作为服务端，都能正常工作。
客户端顺利从文件读取内容，准确无误地传输到服务端。当角色转换为客户端时，也能向新的服务端成功发送数据。
服务端接收到数据后，成功将内容保存到文件，经对比，保存的文件内容与客户端发送的源文件内容完全一致。
代码成功托管至码云仓库，在码云平台上可进行代码的查看、版本管理以及后续可能的协作开发。 - 实验过程中遇到的问题和解决过程
问题 1：端口占用
问题描述：在初次运行服务端后，再次尝试运行服务端（包括角色转换后的服务端启动）时，出现端口被占用的错误提示，导致服务端无法正常启动。
问题 1 解决方案：通过命令行工具，使用netstat -ano | findstr :9999命令（查找占用该端口的进程 ID。然后在任务管理器中根据进程 ID 结束对应的进程，释放端口资源，使得服务端能够重新启动并绑定到指定端口。
问题 2：客户端与服务端 IP 地址不匹配
问题描述：将客户端部署到其他机器连接服务端时，始终无法连通。起初怀疑是 IP 地址问题，检查发现客户端代码中服务端 IP 被硬编码为127.0.0.1，修改为服务端真实 IP 后，依旧连接失败。进一步排查，原来是端口设置问题，服务端实际监听端口为 8889，而客户端代码中连接的是默认的 8888 端口，导致连接尝试一直失败。
问题 2 解决方案：调整客户端代码，使服务端的 IP 和端口均可灵活配置。
问题 3：Socket 连接超时
问题描述：在客户端连接服务端时，偶尔出现连接超时的情况，无法建立起通信连接。
问题 3 解决方案：检查网络环境，确认本地网络连接正常且无防火墙等软件阻止程序的网络访问。同时，优化客户端连接代码，增加连接超时设置，如client_socket.settimeout(10)（设置 10 秒连接超时），在连接超时时给出明确提示，让用户可以排查问题或重试连接。
其他（感悟、思考等）
在本次Socket通信实验中，我收获颇丰。起初，因客户端IP硬编码及端口号配置错误，导致跨机器连接失败，这使我深刻认识到网络参数准确性和环境适配性的重要，编写程序必须充分考虑网络配置的动态变化。解决数据接收不完整问题时，我明白了网络传输的不确定性，需构建稳健机制保障数据完整。代码托管到码云，也让我体验到代码管理工具在项目协作中的高效。
这次实验全方位提升了我的编程能力与认知。未来，我打算持续强化网络知识学习，将理论紧密结合实践，力求在网络编程领域不断突破，开发出更稳定、高效的网络应用程序 。
