概要
 上一節(jié)我們分析了BT客戶端主程序的框架：一個循環(huán)的服務(wù)器程序。在這個循環(huán)過程中，客戶端要完成如下任務(wù)：
? 與 tracker 服? 務(wù)器通信；匯報自己的狀態(tài)，同? 時獲取其它 peers 的信息；
? 接受其它 peers 的連接請求；
? 主動向某些 peers 發(fā)起連接請求；
? 對BT對等協(xié)議的分析處理；
? 啟用片斷選擇算法，? 通過這些主動或被動的連接去下載所需要的片斷；
? 為其它 peers 提供片斷上傳；啟用阻塞算法，? 阻塞某些 peers 的上傳請求；
? 將下載的片斷寫入磁盤；
? 其它任務(wù)；

  這一節(jié)我們分析BT客戶端與 tracker 服務(wù)器的通信過程。在整個下載過程中，客戶端必須不斷的與 tracker 通信，報告自己的狀態(tài)，同時也從 tracker 那里獲取當(dāng)前參與下載的其它 peers 的信息（ip地址、端口等）。一旦不能與 tracker 通信，則下載過程無法繼續(xù)下去。
 客戶端與 tracker 之間采用 HTTP 協(xié)議通信，客戶端把狀態(tài)信息放在 HTTP協(xié)議的GET命令的參數(shù)中傳遞給 tracker，tracker 則把 peers列表等信息放在 中傳遞給 客戶端。這種設(shè)計非常簡捷巧妙。采用HTTP協(xié)議也更使得穿越防火墻的阻攔更容易（不過實(shí)際應(yīng)用中，tracker通常不會使用 80 端口）。
 請務(wù)必參考服務(wù)器端源碼分析的幾篇相關(guān)文章（論壇中有）。
 Rerequester 類全權(quán)負(fù)責(zé)與 tracker 的通信任務(wù)，我們首先看客戶端主程序 download.py中相應(yīng)的代碼：

【download.py】
①rerequest = Rerequester(response['announce'], config['rerequest_interval'],
        rawserver.add_task, connecter.how_many_connections,
        config['min_peers'], encoder.start_connection,
        rawserver.add_task, storagewrapper.get_amount_left,
        upmeasure.get_total, downmeasure.get_total, listen_port,
        config['ip'], myid, infohash, config['http_timeout'], errorfunc,
        config['max_initiate'], doneflag, upmeasure.get_rate,
downmeasure.get_rate,
        encoder.ever_got_incoming
②rerequest.begin()

Rerequester 類的構(gòu)造函數(shù)中傳遞了一大堆參數(shù)，重點(diǎn)是 rawserver.add_task和 encoder.start_connection（rawserver和encoder 這兩個對象，在上一節(jié)中，我們已經(jīng)看到了它們的構(gòu)造過程），分別對應(yīng)RawServer::add_task() 和 Encoder::start_connection()，稍后會看到它們的作用。
一切從 Rerequest::begin() 開始。

【rerequester.py】

class Rerequester:
 # 這個構(gòu)造函數(shù)傳遞了一大堆參數(shù)，現(xiàn)在沒必要搞的那么清楚，關(guān)鍵是 sched 和 connect 這兩個參數(shù)，對照前面的代碼，很容易知道它們是什么。
    def __init__(self, url, interval, sched, howmany, minpeers,
            connect, externalsched, amount_left, up, down,
            port, ip, myid, infohash, timeout, errorfunc, maxpeers, doneflag,
            upratefunc, downratefunc, ever_got_incoming):
        self.url = ('%s?info_hash=%s&peer_id=%s&port=%s&key=%s' %
            (url, quote(infohash), quote(myid), str(port),
            b2a_hex(''.join([chr(randrange(256)) for i in xrange(4)]))))
        if ip != '':
            self.url += '&ip=' + quote(ip)
        self.interval = interval
        self.last = None
        self.trackerid = None
        self.announce_interval = 30 * 60
        self.sched = sched # －》RawServer::add_task()
        self.howmany = howmany # 當(dāng)前有多少個連接 peer
        self.minpeers = minpeers
        self.connect = connect #－》 Encoder::start_connection()
        self.externalsched = externalsched
        self.amount_left = amount_left
        self.up = up
        self.down = down
        self.timeout = timeout
        self.errorfunc = errorfunc
        self.maxpeers = maxpeers
        self.doneflag = doneflag
        self.upratefunc = upratefunc
        self.downratefunc = downratefunc
        self.ever_got_incoming = ever_got_incoming
        self.last_failed = True
        self.last_time = 0

④ def c(self):
  # 再調(diào)用一次 add_task()，把自身加入到客戶端的任務(wù)隊列中，這樣就形成了任務(wù)循環(huán)，每隔一段時間，就會執(zhí)行這個函數(shù)。從而，客戶端與 tracker 的通信能夠持續(xù)的進(jìn)行下去。
        self.sched(self.c, self.interval)
       
        if self.ever_got_incoming():
            # 如果曾經(jīng)接受到過外來的連接，那么說明這個客戶端是可以接受外來連接的，也就是說很可能處于“公網(wǎng)”之中，所以并非很迫切的需要從 tracker 那里獲取 peers 列表。（既可以主動連接別人，也可以接受別人的連接，所以有點(diǎn)不緊不慢的味道）。
            getmore = self.howmany() <= self.minpeers / 3
        else:
            # 如果從來沒有接受到過外來的連接，那么很有可能處于內(nèi)網(wǎng)之中，根本無法接受外來的連接。這種情況下，只有主動的去連接外部的 peers，所以要盡可能的向 tracker 請求更多的 peers。（只能去連接別人，所以更迫切一些）。
            getmore = self.howmany() < self.minpeers
        if getmore or time() - self.last_time > self.announce_interval:
            # 如果有必要從 tracker 那里獲取 peers 列表，且任務(wù)執(zhí)行時間已到，則調(diào)用 announce() 開始與 tracker 通信
            self.announce()

③    def begin(self):
        # 調(diào)用前面提到的 RawServer::add_task()，把 Rerequester::c() 加入到 rawserver對象的任務(wù)隊列中
        self.sched(self.c, self.interval)
  # 宣布與 tracker 的通信開始。。。。
        self.announce(0)

⑤    def announce(self, event = None):
        self.last_time = time()
  # 傳遞給 tracker 的信息，放在 HTTP GET 命令的參數(shù)中。所以，首先就是構(gòu)造這個參數(shù)。
  # 傳遞給 tracker 的信息，必須包括 uploaded、downloaded、left 信息。其它入 last、trackerid、numwant、compact、event 是可選的。這些參數(shù)的解釋請看 BT協(xié)議規(guī)范。
        s = ('%s&uploaded=%s&downloaded=%s&left=%s' %
            (self.url, str(self.up()), str(self.down()),
            str(self.amount_left())))
        if self.last is not None:
            s += '&last=' + quote(str(self.last))
        if self.trackerid is not None:
            s += '&trackerid=' + quote(str(self.trackerid))
        if self.howmany() >= self.maxpeers:
            s += '&numwant=0'
        else:
            s += '&compact=1'
        if event != None:
            s += '&event=' + ['started', 'completed', 'stopped'][event]
        set = SetOnce().set

  # 函數(shù)中可以嵌套定義函數(shù)，這是 python 語法特別的地方。
  # 調(diào)用 RawServer::add_task() 把 checkfail() 加入到任務(wù)隊列中。在 timeout 時間之后，檢查向 tracker 發(fā)的GET命令是否失敗。
        def checkfail(self = self, set = set):
            if set():
                if self.last_failed and self.upratefunc() < 100 and self.downratefunc() < 100:
                    self.errorfunc('Problem connecting to tracker - timeout exceeded')
                self.last_failed = True
        self.sched(checkfail, self.timeout)

        # 創(chuàng)建一個線程，執(zhí)行 Rerequester::rerequest()
  # 可見，客戶端與 tracker之間的通信是由單獨(dú)的線程完成的
        Thread(target = self.rerequest, args = [s, set]).start()

⑥    def rerequest(self, url, set):
        try:
   # 調(diào)用 urlopen() ，向 tracker 發(fā)送命令
h = urlopen(url)
# read() 返回 tracker 的響應(yīng)數(shù)據(jù)。
            r = h.read()
            h.close()
            if set():
                def add(self = self, r = r):
self.last_failed = False
# 從 tracker 響應(yīng)回來的數(shù)據(jù)，由 postrequest() 處理。
self.postrequest(r)
# externalsched() 同樣是調(diào)用 RawServer::add_task()，這樣，由主線程調(diào)用 postrequest() 函數(shù)，處理 tracker 響應(yīng)的數(shù)據(jù)。（不要忘記，我們現(xiàn)在是處在一個單獨(dú)的子線程中。）
                self.externalsched(add, 0)
        except (IOError, error), e:
            if set():
                def fail(self = self, r = 'Problem connecting to tracker - ' + str(e)):
                    if self.last_failed:
                        self.errorfunc(r)
                    self.last_failed = True
                self.externalsched(fail, 0)

⑦    def postrequest(self, data):
        try:
   # 對服務(wù)器響應(yīng)的數(shù)據(jù)解碼。請參看BT協(xié)議規(guī)范。
r = bdecode(data)
# 檢查 peers 有效性？
            check_peers(r)
            if r.has_key('failure reason'):
                self.errorfunc('rejected by tracker - ' + r['failure reason'])
            else:
                if r.has_key('warning message'):
self.errorfunc('warning from tracker - ' + r['warning message'])

 # 根據(jù) tracker 的響應(yīng)，調(diào)整BT客戶端的參數(shù)。
                self.announce_interval = r.get('interval', self.announce_interval)
                self.interval = r.get('min interval', self.interval)
                self.trackerid = r.get('tracker id', self.trackerid)
                self.last = r.get('last')

    # 將其它下載者的信息保存到 peers 數(shù)組中。
                p = r['peers']
                peers = []
                if type(p) == type(''):
                    for x in xrange(0, len(p), 6):
                        ip = '.'.join([str(ord(i)) for i in p[x:x+4]])
                        port = (ord(p[x+4]) << 8) | ord(p[x+5])
                        peers.append((ip, port, None))
                else:
                    for x in p:
                        peers.append((x['ip'], x['port'], x.get('peer id')))
                ps = len(peers) + self.howmany()
                if ps < self.maxpeers:
                    if self.doneflag.isSet():
                        if r.get('num peers', 1000) - r.get('done peers', 0) > ps * 1.2:
                            self.last = None
                    else:
                        if r.get('num peers', 1000) > ps * 1.2:
                            self.last = None
                # 這里的 connect，即前面的Encoder::start_connection()，
    # 至此，已經(jīng)成功的完成了一次與 tracker 服務(wù)器的通信，并且從它那里獲取了 peers 列表；下面就與這些 peers 挨個建立連接；至于建立連接的過程，就要追蹤到 Encoder 類中了，且聽下回分解。
                for x in peers:
                    # x[0]:ip, x[1]:port, x[2]:id
                    self.connect((x[0], x[1]), x[2])
        except Error, e:
            if data != '':
                self.errorfunc('bad data from tracker - ' + str(e))

小結(jié)：
  這篇文章，我們重點(diǎn)分析了BT客戶端與 tracker 服務(wù)器通信的過程。我們知道了，客戶端要每隔一段時間，就去連接 tracker 一次，它是以一個單獨(dú)的線程執(zhí)行的。這個線程在接受到 tracker 的響應(yīng)數(shù)據(jù)后，交給主線程（既主程序）來進(jìn)行分析。主程序從響應(yīng)數(shù)據(jù)中，獲得 peers 列表。然后調(diào)用 Encoder::start_connection() 挨個與這些 peers 嘗試建立連接。