从客户端线程修改服务器变量（线程，Python）

Question

我用Python实现了一个简单的网络“游戏” - 服务器随机生成一个数字，然后客户端尝试猜测它。当客户端猜中数字时，我的应用程序可以正常工作，并与服务器断开连接（由客户端处理）。

然而，在正确猜出数字后，该数字仍然保持不变。我想修改应用程序，使得当客户端猜中数字时，服务器应随机生成一个新数字，以便其他客户端可以猜测新数字。我该如何做到这一点？

以下是一些模板，只是为了引起对问题的注意：

#!/usr/bin/env python

from random import randint
import socket, select
from time import gmtime, strftime
import threading
import sys

class Handler(threading.Thread):
    def __init__(self, connection, randomnumber):
        threading.Thread.__init__(self)
        self.connection = connection
        self.randomnumber = randomnumber

    def run(self):
        while True:
            try:
                data = self.connection.recv(1024)

                if data:

                    print data

                    try:
                        num = int(data)

                        if Server.guess(num) :
                            msg = "You won! This is the right number!"
                            self.connection.send(msg)
                            break
                        else :
                            msg = "Try again!"
                            self.connection.send(msg)


                    except ValueError, e:
                        msg = "%s" % e
                        self.connection.send(msg)
                else:
                    msg = "error"
                    self.connection.send(msg)

            except socket.error:
                self.connection.close()
                break
        self.connection.close()


class Server:
    def __init__(self, ip, port):
        self.ip = ip
        self.port = port
        self.address = (self.ip, self.port)
        self.server_socket = None
        self.randnum = randint(1, 100)


    @classmethod
    def guess(cls, no):
        if cls.randnum == no:
            cls.randnum = randint(1, 1000)
            result = True
        else:
            result = False
        return reslut

    def run(self):
        try:
            self.server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
            self.server_socket.bind((self.ip, self.port))
            self.server_socket.listen(10)

            print 'Num is %s' % self.randnum

            while True:
                connection, (ip, port) = self.server_socket.accept()

                c = Handler(connection, self.randnum)
                c.start()

        except socket.error, e:
            if self.server_socket:
                self.server_socket.close()
            sys.exit(1)


if __name__ == '__main__':
    s = Server('127.0.0.1', 1234)
    s.run()

- yak

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每个客户端应该获得自己的随机数来猜测，还是所有客户端都猜测同一个随机数？ - shanmuga

@shanmuga：所有客户端都需要猜测的应该只有一个随机数。当一个客户端猜中时，这个数字应该改变。 - yak

Answer 1

生成在服务器和所有客户端之间共享的随机数，应该只有一个实例，因此这应该是类属性。
添加一个类函数guess，如果猜测不正确则返回False，如果猜测正确则更改randnum并返回True

class Server:
    randnum = randint(1, 1000)  # class attribute created

    @classmethod
    def guess(cls, no):        # To be used "guess" if `no` attribute if the same as `cls.randnum`
        if cls.randnum == no:
            cls.randnum = randint(1, 1000)
            result = True
        else:
            result = False
        return result

    def __init__(self, ip, port):
         # ...

客户端应该每次调用Server.guess函数。

- shanmuga

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但是当我尝试在服务器端的run方法中打印数字时，我会收到错误提示：NameError: global name 'randnum' is not defined。 - yak

@yak 有一个错别字（bug）已经被修复。 - shanmuga

然而，当我尝试在服务器的run中执行c = ClientThread(connection, randnum)时，它显示了我之前发布的错误。也许我做错了什么？ - yak

你应该使用 self.randnum 来访问它，就像你在问题中展示的那样。 - shanmuga

然后我又遇到了另一个错误，靠近 if cls.randnum == no:，即：AttributeError: class Server has no attribute 'randnum'。 - yak

Answer 2

实际上，您的问题源于将randnum创建为实例方法（请参见self.randnum），如@shanmuga所解释的那样，如果您只是将其声明为类属性并删除实例方法，则可以解决您的问题（即在类中直接声明）。

作为一个次要问题（不是socket专家），当您向客户端发送消息时，您可能希望将它们编码为字节对象（在Handler的run方法中，我将self.connection.send(msg)更改为self.connection.send(msg.encode())）。另外请注意，我使用的是Python 3.6版本（主要更改了print语句的样式）。

请参见下面的代码：

#!/usr/bin/env python

from random import randint
import socket, select
from time import gmtime, strftime
import threading
import sys

class Handler(threading.Thread):
    def __init__(self, connection, randomnumber):
        threading.Thread.__init__(self)
        self.connection = connection
        self.randomnumber = randomnumber

    def run(self):
        while True:
            try:
                data = self.connection.recv(1024)

                if data:

                    print(data)

                    try:
                        num = int(data)

                        if Server.guess(num) :
                            msg = "You won! This is the right number!"
                            self.connection.send(msg.encode())
                            break
                        else :
                            msg = "Try again!"
                            self.connection.send(msg.encode())


                    except ValueError as e:
                        msg = "%s" % e
                        self.connection.send(msg.encode())
                else:
                    msg = "error"
                    self.connection.send(msg.encode())

            except socket.error:
                self.connection.close()
                break
        self.connection.close()


class Server:
    randnum = randint(1,100)
    def __init__(self, ip, port):
        self.ip = ip
        self.port = port
        self.address = (self.ip, self.port)
        self.server_socket = None


    @classmethod
    def guess(cls, no):
        if cls.randnum == no:
            cls.randnum = randint(1, 1000)
            print("New number is ", cls.randnum )
            result = True
        else:
            result = False
        return result

    def run(self):
        try:
            self.server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
            self.server_socket.bind((self.ip, self.port))
            self.server_socket.listen(10)

            print('Num is %s' % self.randnum)

            while True:
                connection, (ip, port) = self.server_socket.accept()

                c = Handler(connection, self.randnum)
                c.start()

        except socket.error as  e:
            if self.server_socket:
                self.server_socket.close()
            sys.exit(1)


if __name__ == '__main__':
    s = Server('127.0.0.1', 1234)
    s.run()

- Adonis

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抱歉我忘记了赏金。但我认为我的问题比Python更普遍。如何在Java、C++、C等语言中实现相同的功能呢？问题是：当客户端需要向服务器发送消息时，我总是遇到一个问题，而服务器则应该结束其工作等。 - yak

@yak 许多问题可能会发生（网络丢失、消息处理错误等）。我认为你的设计中一个问题是将类方法和实例方法分开。例如，我认为 randint 应该属于你的 Server 实例，因为它是该实例状态的一部分，并且必须在任何客户端找到后进行修改。每次需要修改 Server 实例的状态（例如关闭它）时，应该使用实例方法。你可以使用 classmethod 来使其工作，但这可能不太优雅。 - Adonis