เขียนโปรแกรม Client / Server ง่าย ๆ สไตล์ไพธอน !!
เขียนโดย อ.จักรกฤษณ์ แสงแก้ว สาขาสารสนเทศศาสตร์ คณะวิทยาการสารสนเทศ มหาวิทยาลัยมหาสารคาม
เขียน 11.25 น. วันที่ 8 กันยายน 2555

บทนำ
สำหรับวันนี้จะนำท่านศึกษาหลักการติดต่อสื่อสารระหว่าง Client และ Server ซึ่งอิมพลิเมนต์ด้วยภาษาไพธอน โดยเราต้องเขียนโปรแกรมไว้สองฝั่ง คือ ฝั่ง Server และ Client ตามลำดับ

วัตถุประสงค์
- ศึกษาหลักการติดต่อสื่อสารระหว่าง Client และ Server ซึ่งอิมพลิเมนต์ด้วยภาษาไพธอน

ขั้นตอนการดำเนินงาน
การติดต่อสื่อสารระหว่าง Client และ Server จำเป็นต้องเขียนโปรแกรมไว้สองฝั่ง คือ ฝั่ง Server และ Client ตามลำดับ ... โค๊ดต่อไปนี้จะช่วยให้มองเห็นความสามารถของไพธอนในการสร้างตัวเองเป็น Server และทำตัวเองเป็น Client ในเวลาเดียวกัน

ขอให้พิจารณาโค๊ดต ฝั่ง Server !!

  import socket
  PORT = 8037
  service = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
  service.bind(("", PORT))
  service.listen(1)
  
  print "listening on port", PORT
  
  while 1:
       channel, info = service.accept()
       print "connection from", info
       channel.send("HEllo")
       channel.close()
  
  

=======================================
โค๊ดในฝั่ง Client มีรายละเอียดดังนี้ :
=======================================

  import socket
  
  # ระบุหมายเลข IP และหมายเลขพอร์ตของเครื่อง Server
  Host = "127.0.0.1"
  Port = 8037
  
  # สร้างการเชื่้อมต่อไปยังเครื่อง Server
  s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
  s.connect((Host, Port))
  # อ่านข้อมูลจากเครื่อง Server จำนวน 5 ตัวอักษร(ไบต์)
  t = s.recv(5)
  s.close()
  
  # แสดงข้อมูลที่รับมาจากเครื่อง Server ให้ปรากฎที่จอภาพ
  print "Received : ",t , " Len : ", len(t)

==============================================
การทำงานพอเป็นสังเขป :
1. ให้เครื่อง Server รันสคริปต์ทิ้งเอาไว้
2. เมื่อไรที่ Client เข้ามาที่เครื่องของเซอร์เวอร์ให้ทำงานตามเงื่อนไข

#python server.py
listening on port 8037

ถ้าเครื่อง Client เรียกใช้คำสั่งต่อไปนี้
#python client.py
ผลลัพธ์คือ
Received : HEllo Len : 5

ในขณะที่ฝั่ง Server จะแสดงข้อความว่า :
connection from ("xx.xx.xx.xx", xxxx)

ในตัวอย่างนี้ได้ใช้โมดูล socket และกำหนดหมายเลขพอร์ทไว้ที่ 8037 ซึ่งเป็นหมายเลขที่กำหนดขึ้นโดยตัวโปรแกรมเมอร์เอง จากนั้นสร้างอินสแตนท์ชื่อ service ซึ่งถ่ายทอดมาจากคลาส socket.socket()

อาร์กิวเมนต์ของการสร้างคลาส socket คือ socket.AF_INET และ socket.SOCK_STREAM เป็นการกำหนดข้อตกลงในการเชื่อมต่อแบบสตรีม

ลำดับถัดมาผูกการให้บริการเข้ากับพอร์ท ด้วยคำสั่ง socket.bind() โดยมีอาร์กิวเมนต์สองตัวคือ สตริงเปล่า และตัวแปร PORT ซึ่งเก็บหมายเลขพอร์ท 8037 จากนั้นสั่ง listen() เพื่อให้แม่ข่ายรอตอบสนองเครื่องลูกข่าย

ในขณะที่กำลังรอการติดต่อระหว่างเครื่องลูกข่าย อ็อบเจ็ค service จะเรียกฟังก์ชั่น accept() ซึ่งจะคืนค่าเป็นลีสต์ 2 อัน อันแรกคือ ช่องทางการเชื่อมต่อ ผู้เขียนให้เก็บไว้ในตัวแปร channel ในขณะที่ลีสต์อีกตัวหนึ่งสำหรับข้อมูลจากเครื่องลูกข่าย ผู้เขียนกำหนดไว้ในตัวแปร info

เมื่อมีการร้องขอจากลูกข่ายจะแสดงคำว่า "connection from" , info ซึ่งตัวแปร info จะเก็บหมายเลข IP และพอร์ทที่ใช้เชื่อมต่อจากลูกข่าย

ลำดับถัดมาส่งข้อความคำว่า "HEllo" ออกไปยังช่องทางที่ได้รับการเชื่่อมต่อจากแม่ข่ายและลูกข่าย เมื่อส่งข้อความเสร็จเรียบร้อย ให้ปิดช่องทางการสื่อสาร

พิจารณาที่ฝั่งลูกข่าย เมื่อเรียกคำสั่ง python client.py ไพธอนจะแปลความดังรายละเอียดต่อไปนี้
ตัวแปร Host ใช้เก็บหมายเลข IP Address ของเครื่องแม่ข่าย (ค่า default คือ 127.0.0.1 สำหรับเครื่องที่จำลองการเชื่อมต่อเน็ตเวอร์ค)

ตัวแปร Port กำหนดให้ตรงกันกับพอร์ทที่แม่ข่ายกำหนดไว้ จากนั้น สร้างอินสแตนท์ของคลาส socket.socket() โดยผู้เขียนให้ชื่ออ็อบเจ็ค s การสร้างอินสแตนท์ทำเหมือนสคริปต์ฝั่งแม่ข่าย

จากนั้นเรียกใช้คำสั่ง connect() ภายในอ็อบเจ็ค s โดยระบุอาร์กิวเมนต์แรกคือหมายเลข IP Address ของเครื่องแม่ข่าย และอาร์กิวเมนต์ที่สองคือหมายเลขพอร์ทที่ใช้เชื่อมต่อกับแม่ข่าย

ลำดับถัดมาทำการอ่านข้อมูลออกมาจากเครื่องแม่ข่ายเป็นจำนวน 5 ไบต์ ด้วยคำสั่ง recv() และเก็บไว้ภายในตัวแปร t จากนั้นปิดคอนเน็คชั่นด้วยคำสั่ง close()

ผลลัพธ์ที่เก็บไว้ในตัวแปร t สามารถนำไปใช้งานต่อไปได้ ในตัวอย่างนี้แสดงให้ปรากฎบนจอภาพคอมพิวเตอร์ และแสดงจำนวนความยาวของตัวแปร t ซึ่งมีค่า 5 ไบต์

สรุป
สำหรับวันนี้ คงทำให้ท่านได้แนวคิดในการสร้างแอพลิเคชั่นไว้ใช้งานเองในแบบ Client/Server หลักการนี้ เป็นหัวใจสำคัญของแอพลิเคชั่น Server ต่าง ๆ เช่น Apache Webserver, FTP, Telnet เป็นต้น หวังว่าท่านจะสามารถไปประยุกต์ใช้กับงายของท่านได้.. สำหรับวันนี้ ขอยุติการบรรยายไว้เพียงเท่านี้ พบกันใหม่โอกาสหน้า.. สำหรับวันนี้ สวัสดีครับ