チュートリアル Python - Websocket を使用したファイル転送

この包括的なチュートリアルで、Python で WebSocket を使用してファイルを転送する方法を学びます。リアルタイムのコミュニケーションのために、データ交換を効率的に合理化します。

Equipment list

Here you can find the list of equipment used to create this tutorial.

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WebSocketとは?

WebSocket は、クライアントとサーバー間の単一の長期間有効な接続を介して全二重通信チャネルを提供する通信プロトコルです。従来のHTTPとは異なり、WebSocketはリアルタイムの双方向通信を可能にし、インタラクティブなWebアプリケーションと効率的なデータ転送を可能にします。これは、オンラインゲーム、チャットアプリケーション、リアルタイムデータ転送など、ライブアップデートを必要とするアプリケーションに一般的に使用されます。

WebSocketを使用してファイルを送信することは可能ですか?

はい、WebSocketを使用してファイルを送信することは可能です。これを実現するには、ファイルデータを base64 やバイナリデータなどの送信に適した形式にエンコードする必要があります。エンコードされたデータは、より小さなチャンクで送信することも、WebSocket接続を介して連続ストリームとして送信することもできます。受信側では、データがデコードされ、元のファイル形式に再構築されます。このアプローチにより、リアルタイムでの効率的で信頼性の高いファイル転送が可能になり、画像、ドキュメント、マルチメディアファイルなど、さまざまな種類のデータの交換を必要とするアプリケーションに最適です。

WebSocketを使用してファイルを転送する理由

WebSocket を使用してファイルを転送すると、リアルタイムの双方向通信など、いくつかの利点があり、頻繁なポーリングを必要とせずにシームレスなデータ転送が可能になります。 WebSocket を使用すると、大規模なデータ転送や頻繁なデータ転送を効率的に処理できるため、即時のデータ更新を必要とするアプリケーションに適しています。

チュートリアル Python - Websocket を使用したファイル転送

Websocket を使用してファイル転送を受信するサーバースクリプトを作成します。

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以下は、Python Websocketsサーバースクリプトです。

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import asyncio
import websockets
import json

async def receive_file(websocket, path):
    # Receive data from the WebSocket connection
    data_received = await websocket.recv()
    # Convert received data to a Python dictionary from JSON format
    data_received = json.loads(data_received.replace("'", '"'))
    # Extract the filename to save from the received data
    filename_to_save = data_received["filename"]
    # Convert the content to bytes for writing to a file
    file_content = bytes(data_received["content"])
    # Write the content to a file with the specified filename
    with open(f"{filename_to_save}", 'wb') as file:
        file.write(file_content)

# Save the received data to a JSON file (commented out for now)
    # with open("mylog.json", 'w') as log_file:
    #     json.dump(data_received, log_file)

# Start the WebSocket server
start_server = websockets.serve(receive_file, '0.0.0.0', 8765)

# Run the event loop until the server is complete
asyncio.get_event_loop().run_until_complete(start_server)

# Run the event loop forever to keep the server running
asyncio.get_event_loop().run_forever()

TCP ポート 8765 で Websockets サーバーを起動します。

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Websocket を使用してファイルを送信するクライアントスクリプトを作成します。

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以下は、Python Websocketsクライアントスクリプトです。

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import asyncio
import websockets
import json

async def send_file(websocket, filename, save_as):
    # Open the specified file for reading in binary mode
    with open(filename, 'rb') as file:
        # Read the content of the file as bytes
        file_content = file.read()
        # Create a dictionary with the filename and its content to send
        data_to_send = {"filename": save_as, "content": list(file_content)}
        # Convert the dictionary to a JSON string and send it via the WebSocket
        await websocket.send(json.dumps(data_to_send))

async def client(filename, save_as):
    # Establish a WebSocket connection to the specified address
    async with websockets.connect('ws://localhost:8765') as websocket:
        # Call the send_file function to send the specified file
        await send_file(websocket, filename, save_as)

# Define the filename and the save filename here
filename = "calc.exe"
#save_as = "c:\\tmp\\test1.txt"
save_as = "mycalc.exe"
# Run the client function to initiate the file sending process
asyncio.run(client(filename, save_as))

Websocket クライアントスクリプトを使用してファイルを送信します。

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クライアントスクリプトは、localhost TCP ポート 8765 に接続しました。

この例では、CALC という名前のバイナリファイルを送信し、MYCALC としてサーバーに保存しました。

結論

要約すると、Python の WebSocket の機能を利用して、リアルタイムで安全なファイル転送を促進します。データ転送用のスクリプトを実装し、ニーズに合わせて変更します。

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