虚拟茶话会（2）：再次实现

虚拟茶话会（1）：初次实现

第一个原型虽然是个管用的聊天服务器，但其功能很有限，最明显的缺陷是没法知道每句话都是谁说的。另外，它也不能解释命令（如say或logout），而最初的规范要求提供这样的功能。有鉴于此，需要添加对身份（每个用户都有唯一的名字）和命令解释的支持，同时必须让每个会话的行为都依赖于其所处的状态（刚连接、已登录等）。添加这些功能时，必须确保程序是易于扩展的。

5.1.基本的命令解释功能

我将演示如何模仿标准库模块cmd中Cmd类的命令解释功能。（遗憾的是，你不能直接使用这个类，因为它只能用于处理sys.stdin和sys.stdout，而你处理的是多个流）你需要一个函数或方法，用于处理用户输入的单行文本。这个方法应提取第一个单词（命令），并根据这个单词调用相应的方法。例如，如果文本行像下面这样：

say Hello,world!

将导致这个函数调用下面的方法：

do_say('Hello,world!')

do_say还可能将会话本身作为参数，以便知道是谁在说话。

下面是一种简单的实现，其中还包含一个处理未知命令的方法。

在这个类中，使用了getattr。实现基本的命令处理功能后，需要定义一些命令，并根据会话当前的状态决定哪些命令可用（以及它们将做什么）。如何表示会话的状态呢？

5.2.聊天室

每种状态都可用一个自定义的命令处理程序表示，很容易将此与标准的聊天室表示法（MUD中的地点）结合起来使用。每个聊天时都是一个包含特定命令的CommandHandler。另外，它还应记录聊天室内当前有哪些用户（会话）。下面是一个通用的超类，所有聊天室都将继承它。

除基本方法add和remove外，它还包含方法broadcast，这个方法对聊天室内的所有用户（会话）调用push。这个类还以方法do_logout的方式定义了一个命令——logout。这个方法引发异常EndSession，而这种异常将在较高的层级（found_terminator中）处理。

5.3.登陆和退出聊天室

除表示常规聊天室（这个项目中只有一个这样的聊天室）之外，Room的子类还可表示其他状态，这正是你创建Room类的意图所在。例如，用户刚连接到服务器时，将进入专用的LoginRoom（其中没有其它用户）。LoginRoom在用户进入时打印一条欢迎消息（这是在方法add中实现的）。他还重写了方法unknown，使其让用户登录。这个类只支持一个命令，即命令login，这个命令检查用户名是否是可接受的（不是空字符串，且未被其它用户使用）。

LogoutRoom要简单得多，它唯一的职责是将用户的名字从服务器中删除（服务器包含存储会话的字典users）。如果用户名不存在（因为用户从未登录），将忽略因此而引发的KeyError异常。

注意 虽然服务器中的字典users存储了指向所有会话的引用，但根本没有从中获取会话。字典users只用于记录哪些用户名被占用。然而，我没有将用户名关联到随便选择的值（如True），而是将其关联到相应的会话。虽然现在这样做没什么用处，但在以后的程序版本中可能发挥作用（例如，让用户能够发私信时）。也可采用另一种做法，将会话存储在一个集合或列表中。

5.4.主聊天室

主聊天室也重写了方法add和remove。在方法add中，它广播一条消息，指出有用户进入，同时将用户的名字添加到服务器中的字典users中。方法remove广播一条消息，指出有用户离开。

除这些方法外，ChatRoom类（主聊天室）还实现了三个命令。

• 命令say（由方法do_say实现）广播一行内容，并在开头指出这行内容是哪位用户说的。
• 命令look（由方法do_look实现）告诉用户聊天室内当前有哪些用户。
• 命令who（由方法do_who实现）告诉用户当前有哪些用户登录了。在这个简单的服务器中，命令look和who的作用相同，但如果你对其进行扩展，使其包含多个聊天室，这两个命令的作用将有所区别。

5.5.新的服务器

至此已介绍了大部分功能。对于ChatSession和ChatServer类，所做的主要改进如下。

• ChatSession新增了方法enter，用于进入新的聊天室。
• ChatSession的构造函数使用了LoginRoom。
• 方法handle_close使用了LogoutRoom。
• ChatServer的构造函数新增了字典属性users和ChatRoom属性main_room。

另外请注意，handle_accept不再将新的ChatSession添加到会话列表中，因为现在会话由聊天室管理。

注意 一般而言，如果你实例化一个对象（就像handle_accept中的ChatSession），而不将其赋给变量或添加到容器中，它将丢失并可能当作垃圾收集（这意味着它将完全消失）。由于所有的dispatcher都由asyncore处理（引用），而async_chat是一个dispatcher子类，因此在这里不是问题。

聊天服务器的最终代码如图所示。

聊天服务器支持的命令

下图是一个聊天过程示例。在这个示例中，服务器是使用如下命令启动的：

python chatserver.py

而用户win10是使用如下命令连接到服务器的：

telnet localhost 5005

6.进一步探索

对于这个基本服务器，可以在很多方面进行扩展和改进。

• 你可以创建包含多个聊天室的版本，还可按自己的想法扩展命令集。
• 你可能想让这个程序只能识别某些命令（如login或logout），并将其他文本都视为聊天内容，这样就不需要命令say了。
• 你可在所有命令前加上特殊字符（如斜杠，让命令类似于/login或/logout），并将不以特殊字符打头的内容都视为聊天内容。
• 你可能想创建自己的GUI客户端，但这比想象的要难些。GUI工具包提供了一个事件循环，而要与服务器通信，可能还需要一个事件循环。为让这些事件循环相互协作，你可能需要使用线程化。