Python 套接字 - 创建消息格式

Question

我搭建了一个Python服务器，多个客户端可以连接到这个服务器。我需要设置一系列预定义的消息，让客户端能够发送给服务器，比如客户端在第一次连接时传递一个名字给服务器。

我在想，处理这个问题的最佳方法是什么呢？我应该如何建立一个简单的通信协议呢？

这些消息是否应该以一组特定的字节开头，以便标识它们属于这个协议，然后再包含某种消息ID？如果有建议或者进一步的阅读资料，我会很感激。

Answer 1

先看看一些协议，找一个看起来符合你需求的。你需要的是面向消息的协议还是面向流的协议？请求的顺序需要保持吗？请求和响应需要配对吗？你需要消息的标识符吗？需要重试机制和延迟吗？这是一个远程过程调用（RPC）协议，还是一个消息队列协议呢？

Answer 2

根据你的需求，你可能想考虑使用JSON：用“换行符”结束的字符串和JSON编码。传输协议可以是HTTP：这样你就可以使用所有与“连接相关”的功能（比如状态码），并且可以发送JSON编码的数据。

使用JSON通过HTTP的好处有：

1. 人类可读（方便调试等）
2. 所有语言/平台都有现成的库可以使用
3. 跨平台
4. 在浏览器中可以调试（在一定程度上）

当然，还有很多其他的方法可以实现这个目标，但用这种方式制作一个工作原型的时间非常短。如果你的需求（这里没有详细说明）能够满足，这个方法是值得考虑的。

Answer 3

首先，你需要决定你的协议是要人类能看懂的（这样会增加很多复杂性），还是用二进制格式。如果你选择前者，可能需要用正则表达式来解码消息。为此，可以使用Python的 re 模块。如果选择后者，那么 struct 模块会对你很有帮助。

其次，如果你正在构建一个有状态的协议（比如说，先进行握手，然后传输数据，再检查校验和，最后道别），你可能需要创建一种叫做 有限状态机 的东西来跟踪状态。

第三，如果你对协议设计不太熟悉，可以先看看一些简单的协议规范，比如 IETF 提供的资料。

如果这不是一个学习练习，你可能想从其他地方入手，比如Python的 Twisted 库。