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基于python-socket构建任务服务器（基于socket发送指令创建、停止任务）
在实现ia业务服务器时需要构建一个python-socket客户端，1、要求能与服务器保持心跳连接，每10秒钟发送一次心跳信号；2、要求能根据socket服务器发送的指令创建或终止一个定时任务。
为此以3个类实现该功能，分别为socket通信类（用于实现通信连接与任务创建）、任务池类（用于管理任务）、任务类（用于实现具体任务）。1、socket通信客户端
这里定义的MySocket类主体结构如下图所示，共包含4个函数，2个线程（其本身继承Thread类实现主任务流程——
run函数、接收服务器信息并创建任务添加到任务池 或者接收服务器返回的心跳数据；同时又在__init__函数中将self.thread_msg类封装为一个线程，每隔10秒钟向socket服务器发送一次心跳包）。check_connection函数用于检测socket是否与服务器断开连接，在send_msg函数中调用，当发现客户端掉线后则立刻进行重连。send_msg函数用于发送信息给服务器，因为run函数与thread_msg函数2个线程都需要调用连接与服务器发送数据，为避免冲突故而定义为函数在内部进行加锁。这里的关键点在于，有多个线程可以发送数据（thread_msg与run线程），但是只有一个线程可以接收数据（run函数），单一线程接收数据可以避免服务器发送的数据存在冲突（两个线程同时接收数据就会存在死锁）
#socket客户端 class MySocket(Thread): def __init__(self,config): super().__init__() # 1.创建套接字 self.tcp_socket = socket(AF_INET,SOCK_STREAM) self.tcp_socket.setsockopt(SOL_SOCKET, SO_KEEPALIVE, 1) #在客户端开启心跳维护 # 2.准备连接服务器，建立连接 self.serve_ip = config["serve_ip"]#当前"118.24.111,149" self.serve_port = config["serve_port"] #端口当前7900 self.sleep_time = config["sleep_time"] print("connect to ： ",self.serve_ip,self.serve_port) self.tcp_socket.connect((self.serve_ip,self.serve_port)) # 连接服务器，建立连接,参数是元组形式 self.lock = threading.RLock() self.taskpool=TaskPool() task_msg=threading.Thread(target=self.thread_msg) task_msg.daemon = True task_msg.start() #定时发送信息 def run(self): while True: a=self.tcp_socket.recv(1024)#接受服务端的信息，最大数据为1k a=a.decode('utf-8') if len(a)<66: #此时的数据为服务器返回的心跳数据 continue print("------主线程-----",a) jdata=json.loads(a) #jdata={"streamAddr":"rtmp://adasdasdxcvsdfj.sdfdsfsd","state":1,"count":5,"taskname":"aaa","jsonname":"a.json"} task=OCRTask(jdata) self.taskpool.append(task) json_data={ "type":"OCR_STATE_ACK", "timestamp": int(time.time()*10),#时间戳放大一位和格式要求的长度保持一致 "streamAddr": jdata["streamAddr"] } #print( json_data) message = json.dumps(json_data) data='{:08X}'.format(len(message))+message.encode('utf-8').hex().upper() data=hex_to_bytes(data) self.send_msg(data) def check_connection(self): try: self.tcp_socket.getpeername() return True except socket.error: return False #定时发送心跳信息 def thread_msg(self): while True: #message=input('You can say:') #json标注的模板 json_data={ "timestamp": int(time.time()*10),#时间戳放大一位和格式要求的长度保持一致 "type":"HEARBEAT" } #print( json_data) message = json.dumps(json_data) data='{:08X}'.format(len(message))+message.encode('utf-8').hex().upper() data=hex_to_bytes(data) #进行定时发送 self.send_msg(data) def send_msg(self,msg): if self.check_connection() is False: print('服务器掉线！！！！！') self.tcp_socket.connect((self.serve_ip,self.serve_port)) # 连接服务器，建立连接,参数是元组形式 try: #进行定时发送 self.lock.acquire() self.tcp_socket.send(msg) self.lock.release() except ConnectionRefusedError: print('服务器拒绝本次连接！！！！！') self.tcp_socket.connect((self.serve_ip,self.serve_port)) # 连接服务器，建立连接,参数是元组形式 except TimeoutError: print('连接超时！！！！！') self.tcp_socket.connect((self.serve_ip,self.serve_port)) # 连接服务器，建立连接,参数是元组形式 except OSError: self.tcp_socket.connect((self.serve_ip,self.serve_port)) # 连接服务器，建立连接,参数是元组形式 print('智能终端无网络连接！！！！！')- 1
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2、任务池实现
任务池的实现代码如下所示，主要包含3个函数（其中将remove_task封装为一个子线程，用于实时移除已经完成计算任务的线程），append函数用于将新创建的任务添加大任务池pool中，stop函数用于停止并移除正在运行中的任务。
其具体实现代码如下所示，其作为MySocket类中的一个成员属性，每当MySocket接收到服务器信息创建任务ocrtask后都调用TaskPool.append(ocrtask)将任务添加到任务池中。由任务池管理任务的声明周期，具体可见其append函数可以启动task或终止task。remove_task线程会自动将已经完成的任务移除。#ocr任务线程池 class TaskPool: def __init__(self,sleep_time=0.5): self.pool=[] self.sleep_time=sleep_time task_msg=threading.Thread(target=self.remove_task) task_msg.daemon = True task_msg.start() #删除已经结束的任务 def remove_task(self): while True: names=[] for task in self.pool: if task.get_count()==0: #生存时间为0，认为该任务已经完成需要被删除 task.stop() self.pool.remove(task) else: names.append(task.taskname) if len(names)>0: print(names) time.sleep(self.sleep_time) def append(self,ocrtask): if ocrtask.state==0: #终止任务 self.stop(ocrtask) else: #启动任务 ocrtask.start() self.pool.append(ocrtask) #终止任务 def stop(self,ocrtask): for task in self.pool: if task.taskname==ocrtask.taskname: task.stop() self.pool.remove(task)- 1
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3、具体任务线程
任务的实现代码如下所示，其支持3中任务模式，使用state区分任务，state为0-停止识别，1-连续识别count张，2-持续识别（故而在state为2时将count设置的特别大）。这里以count控制任务的运行，任务每运行一次count减少1。当count小于等于0，则表示任务运行完成。在TaskPool的remove_task中检测到count为0时则会自动删除任务。
#ocr任务 class OCRTask(Thread): def __init__(self,json): super().__init__() self.streamAddr=json["streamAddr"] self.state=json["state"] # 0-停止识别，1-连续识别count张，2-持续识别 if json["state"]==2: self.count=9999999999999999999999999 else: self.count=json["count"] if "taskname" in json.keys(): self.taskname=json["taskname"] else: self.taskname=json["streamAddr"] self.jsonname=json["jsonname"] self.lock = threading.RLock() def run(self): while self.get_count()>0: print('run %s'%self.taskname,end='*') time.sleep(2) self.lock.acquire() self.count-=1 self.lock.release() print('%s finish!! '%self.taskname) #获取任务的生存时间 def get_count(self): self.lock.acquire() now_count=self.count self.lock.release() #削减count return now_count #停止任务 def stop(self): self.lock.acquire() self.count=-1 self.lock.release() #停止任务 pass- 1
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4、完整代码与使用效果
完整代码如下所示
from socket import * import time,json import yaml import threading,struct from threading import Thread def hex_to_bytes(hex_str): """ :param hex_str: 16进制字符串 :return: byte_data 字节流数据 """ bytes_data = bytes() while hex_str : """16进制字符串转换为字节流""" temp = hex_str[0:2] s = int(temp, 16) bytes_data += struct.pack('B', s) hex_str = hex_str[2:] return bytes_data # 读取Yaml文件方法 def read_yaml(yaml_path): with open(yaml_path, encoding="utf-8", mode="r") as f: result = yaml.load(stream=f,Loader=yaml.FullLoader) return result #ocr任务 class OCRTask(Thread): def __init__(self,json): super().__init__() self.streamAddr=json["streamAddr"] self.state=json["state"] # 0-停止识别，1-连续识别count张，2-持续识别 if json["state"]==2: self.count=9999999999999999999999999 else: self.count=json["count"] if "taskname" in json.keys(): self.taskname=json["taskname"] else: self.taskname=json["streamAddr"] self.jsonname=json["jsonname"] self.lock = threading.RLock() def run(self): while self.get_count()>0: print('run %s'%self.taskname,end='*') time.sleep(2) self.lock.acquire() self.count-=1 self.lock.release() print('%s finish!! '%self.taskname) #获取任务的生存时间 def get_count(self): self.lock.acquire() now_count=self.count self.lock.release() #削减count return now_count #停止任务 def stop(self): self.lock.acquire() self.count=-1 self.lock.release() #停止任务 pass #ocr任务线程池 class TaskPool: def __init__(self,sleep_time=0.5): self.pool=[] self.sleep_time=sleep_time task_msg=threading.Thread(target=self.remove_task) task_msg.daemon = True task_msg.start() #删除已经结束的任务 def remove_task(self): while True: names=[] for task in self.pool: if task.get_count()==0: task.stop() self.pool.remove(task) else: names.append(task.taskname) if len(names)>0: print(names) time.sleep(self.sleep_time) def append(self,ocrtask): if ocrtask.state==0: #终止任务 self.stop(ocrtask) else: #启动任务 ocrtask.start() self.pool.append(ocrtask) #终止任务 def stop(self,ocrtask): for task in self.pool: if task.taskname==ocrtask.taskname: task.stop() self.pool.remove(task) #socket客户端 class MySocket(Thread): def __init__(self,config): super().__init__() # 1.创建套接字 self.tcp_socket = socket(AF_INET,SOCK_STREAM) self.tcp_socket.setsockopt(SOL_SOCKET, SO_KEEPALIVE, 1) #在客户端开启心跳维护 # 2.准备连接服务器，建立连接 self.serve_ip = config["serve_ip"]#当前"118.24.111,149" self.serve_port = config["serve_port"] #端口当前7900 self.sleep_time = config["sleep_time"] print("connect to ： ",self.serve_ip,self.serve_port) self.tcp_socket.connect((self.serve_ip,self.serve_port)) # 连接服务器，建立连接,参数是元组形式 self.lock = threading.RLock() self.taskpool=TaskPool() task_msg=threading.Thread(target=self.thread_msg) task_msg.daemon = True task_msg.start() #定时发送信息 #通信线程-用于接收服务器的指令 def run(self): while True: a=self.tcp_socket.recv(1024)#接受服务端的信息，最大数据为1k a=a.decode('utf-8') if len(a)<66: #服务器返回的心跳包，不予处理 continue print("------主线程-----",a) jdata=json.loads(a) #jdata={"streamAddr":"rtmp://adasdasdxcvsdfj.sdfdsfsd","state":1,"count":5,"taskname":"aaa","jsonname":"a.json"} task=OCRTask(jdata) self.taskpool.append(task) json_data={ "type":"OCR_STATE_ACK", "timestamp": int(time.time()*10),#时间戳放大一位和格式要求的长度保持一致 "streamAddr": jdata["streamAddr"] } #print( json_data) message = json.dumps(json_data) data='{:08X}'.format(len(message))+message.encode('utf-8').hex().upper() data=hex_to_bytes(data) self.send_msg(data) #检测socket连接是否断开 def check_connection(self): try: self.tcp_socket.getpeername() return True except socket.error: return False #定时发送心跳信息--子线程 def thread_msg(self): while True: #message=input('You can say:') #json标注的模板 json_data={ "timestamp": int(time.time()*10),#时间戳放大一位和格式要求的长度保持一致 "type":"HEARBEAT" } #print( json_data) message = json.dumps(json_data) data='{:08X}'.format(len(message))+message.encode('utf-8').hex().upper() data=hex_to_bytes(data) #进行定时发送 self.send_msg(data) #发送信息 def send_msg(self,msg): if self.check_connection() is False: print('服务器掉线！！！！！') self.tcp_socket.connect((self.serve_ip,self.serve_port)) # 连接服务器，建立连接,参数是元组形式 try: #进行定时发送 self.lock.acquire() self.tcp_socket.send(msg) self.lock.release() except ConnectionRefusedError: print('服务器拒绝本次连接！！！！！') self.tcp_socket.connect((self.serve_ip,self.serve_port)) # 连接服务器，建立连接,参数是元组形式 except TimeoutError: print('连接超时！！！！！') self.tcp_socket.connect((self.serve_ip,self.serve_port)) # 连接服务器，建立连接,参数是元组形式 except OSError: self.tcp_socket.connect((self.serve_ip,self.serve_port)) # 连接服务器，建立连接,参数是元组形式 print('智能终端无网络连接！！！！！') if "__main__"==__name__: #进行定时通信测试 config=read_yaml("config.yaml") socket_client=MySocket(config) socket_client.start()- 1
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使用效果如下所示，这里基于socket调试工具作为客户端
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- 原文地址：https://blog.csdn.net/m0_74259636/article/details/136218649
