python - python中UDP服务器解析JSON对象的数据结构

Question

我有一个 UDP 服务器监听线程中的传入流量。这些消息来自 JSON 格式的外部设备，例如 {"_id": "0x00", "status": "on"}。此信息需要由 UDP 处理程序解析并存储在对象字典中(或者如果 _id 存在则更新)。目前我可以接收和解析 JSON，但不完全确定如何存储此数据或正确处理它。我想在 UDP 处理程序中使用队列和处理该队列的单独消息处理程序，但不确定这是否是正确的方法。

请注意:我重新编写了代码，省略了一些语法等。

# I create a node server thread in the main of my program with IP/PORT

class NodeServer(threading.Thread):
    def __init__():
        self.server = UDPServer((address, port), UDPHandler)

    def run():
        self.server.serve_forever()

class UDPServer(socketserver.ThreadingUDPServer):
    allow_reuse_address = True

class UDPHandler(socketserver.BaseRequestHandler):
    data_q = queue.Queue()

    handler = NodeHandler(data_q)
    handler.start()

    def handle():
        try:
            # receive the message from client
            data = self.request[0].decode("UTF-8")

            # check if it's in json format

            # HANDLE THE MESSAGE
            self.data_q.put(data)

            # stop the thread
            self.handler.join()
            # send an "ACK" msg back to the client
      except: Exception as e:
            #handle

class NodeHandler(threading.Thread):
    table = NodeTable()

    def __init(data_q):
        self.data_q = data_q

    def handle():
      # get the string message from the queue (filled by the UDPHandler)
      msg = self.data_q.get()

      # check if the "_id" field exists in the current node table

      # if it exists in the table, find it, update the fields from json

      # otherwise, if it's a new "_id": create a new node
      json_msg = json.parse(msg)
      node = Node(json_msg["_id"])
      # set other node parameters from the json object, status etc

      # update the node table with the new information from the message
      table.put(nd)
      #
    def join():
        # join thread

class NodeTable():
  # the table is a dictionary with ID and a Node object, ie {0x01: Node}
  table = {}
  def put(_id, node):
      self.table[_id] = node

  def get(_id):
      return self.table[_id]

class Node():
    id = 0
    def __init__(id):
        self.id = id
        # new node
    # other node functions

• NodeHandler 应该作为单独的线程还是仅作为处理程序对象在 UDP 处理程序中创建？
• 节点表是否需要是全局的，如果不需要，如何在服务器外部访问它？也许只是将其作为对象传递。
• NodeTable 是保存唯一节点对象的良好数据结构吗？还是有更好的方法？

谢谢!

Answer 1

1) 您可以实现一个 UDP 服务器来处理传入消息使用这些代码行可以更简单地实现无限循环:

 import socket

 def udp_server(udp_ip, udp_port, ...):
   sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
   sock.bind((upd_ip, upd_port))
   while True:
     data, addr = sock.recvfrom(1024) # buffer size is 1024 bytes
     ...process data...

参见https://wiki.python.org/moin/UdpCommunication更多细节和讨论。

udp_server 的参数是 udp IP 和端口，以及其他任何内容服务器需要与之交互的其他数据结构。

将其启动到自己的线程中非常容易完成与:

 import threading

 t = threading.Thread(target = udp_server, args = (...))
 t.start()

2) NodeTable 类只是 python 字典的包装器，但似乎你想让多个线程在同时。在这种情况下，你应该阅读这个答案: (link) .

取决于服务器线程之外的其他线程可以做什么您可能需要也可能不需要锁的节点字典。

总而言之，我将如何编写代码:

 def main():
   nodes = {}     # use a simple dict for storing the nodes
   lock = RLock() # if you need this
   # pass nodes and lock to server thread and start it
   t = threading.Thread(target = udp_server, args = (udp_ip, udp_port, nodes, lock))
   t.start() 
   ...

此时udp服务器正在运行，主线程可以访问节点通过变量nodes表。

添加新节点时是否需要通知主线程节点表？那么也许 Queue 就是您想要的。你会1)创建它在 main() 中，2) 将其传递给 udp_server:

 def main()
   nodes = {}     # use a simple dict for storing the nodes
   lock = RLock() # if you need this
   q = Queue()    # create a Queue and pass it to the udp server
   # pass nodes and lock to server thread and start it
   t = threading.Thread(target = udp_server, args = (udp_ip, udp_port, nodes, lock, q))
   t.start() 
   # process entries from the Queue
   while True:
     item = q.get()
     ... process item...

并且在 udp 服务器函数中...处理数据... 会将某些内容放入队列中:

   while True:
     data, addr = sock.recvfrom(1024) # buffer size is 1024 bytes
     ...json decode, etc. ...
     q.put(...)