《智谱 AI 聊天应用的开发与实现》
在当今数字化时代，即时通讯和智能交互技术的发展日新月异。本文将详细介绍一个基于 Python 的智能 AI2.0 聊天应用的代码实现，该应用包含客户端和服务器端，为用户提供了一个便捷的聊天交流平台，并融入了智能 AI 助手的功能。
一、应用概述
这个智能 AI2.0 聊天应用旨在实现用户之间的实时聊天，并借助 AI 技术提供智能回复和交互。用户可以通过客户端加入和离开聊天室，发送和接收消息，同时服务器端负责管理客户端连接、转发消息以及与 AI 助手进行交互。
二、客户端代码解析
（一）界面设计与初始化
窗口设置
使用wxPython库创建一个名为 “智能 AI2.0 聊天客户端” 的窗口，设置窗口大小为(480, 700)。
通过设置窗口和面板的背景色，营造出舒适的视觉效果。整体背景色为更淡的灰色（wx.Colour(245, 245, 245)），面板背景色为白色（wx.Colour(255, 255, 255)）。
按钮创建
创建了多个按钮，包括 “加入聊天室”（淡绿色按钮wx.Colour(144, 238, 144)）、“离开聊天室”（淡粉色按钮wx.Colour(255, 192, 203)）、“清空”（淡黄色按钮wx.Colour(255, 255, 153)）和 “发送”（淡蓝色按钮wx.Colour(173, 216, 230)）按钮。每个按钮都设置了相应的字体和颜色，使其在界面上清晰可辨且美观。
文本框设置
有两个文本框，一个是聊天记录文本框self.chat_text，用于显示聊天记录，设置为多行只读模式（wx.TE_MULTILINE | wx.TE_READONLY）。另一个是输入文本框self.input_text，用于用户输入消息，设置为多行模式（wx.TE_MULTILINE）。
（二）事件绑定
按钮事件
分别为每个按钮绑定了相应的事件处理函数。例如，点击 “加入聊天室” 按钮会调用join_chat函数，点击 “离开聊天室” 按钮会调用leave_chat函数等。
回车键事件
为输入文本框绑定了回车键事件wx.EVT_KEY_DOWN。当用户按下回车键时，如果没有同时按下 Ctrl 键，则调用send_message函数发送消息；如果同时按下 Ctrl 键，则在输入文本框中换行。
（三）聊天功能实现
加入聊天室
在join_chat函数中，当用户点击 “加入聊天室” 按钮且未连接时，尝试连接到服务器（127.0.0.1:8999）。首先将用户的随机生成的名字（通过Faker库生成）发送给服务器进行注册，然后启动一个新线程receive_data来接收服务器端发送的数据，并在连接成功后显示提示信息。如果连接失败，则弹出错误提示框。
接收数据
receive_data函数在一个独立的线程中运行，不断接收服务器发送的数据。接收到数据后，根据数据的编码格式（可能是utf-8或GBK）进行解码。如果消息以 “【系统消息】” 或 “【AI2.0 助手】” 开头，则直接将消息添加到聊天记录文本框；如果不是，则以 “【AI 小秘】” 开头添加到聊天记录文本框。
离开聊天室
leave_chat函数在用户点击 “离开聊天室” 按钮时被调用。如果已连接，向服务器发送 “断开连接” 消息，然后设置连接状态为False，并显示离开聊天室的提示信息。如果发送断开连接消息失败，则弹出错误提示框。
清空聊天记录
clear_chat函数在用户点击 “清空” 按钮时，清空聊天记录文本框的内容。
发送消息
send_message函数在用户点击 “发送” 按钮或按下回车键（未按下 Ctrl 键）时被调用。如果已连接，将用户输入的消息发送给服务器，然后将消息以 “【我】” 开头添加到聊天记录文本框，并清空输入文本框。如果发送消息失败，则弹出错误提示框。
三、服务器端代码解析
（一）界面设计与初始化
窗口设置
创建一个名为 “智能 AI2.0 聊天服务器” 的窗口，设置窗口大小为(500, 650)，并设置整体和面板的背景色与客户端类似，以保持风格一致。
按钮创建
有 “启动服务器”（淡绿色按钮）和 “保存聊天记录”（淡蓝色按钮）两个按钮。“启动服务器” 按钮用于启动服务器监听客户端连接，“保存聊天记录” 按钮用于将聊天记录保存到文件中。
文本框设置
聊天记录文本框self.chat_text用于显示服务器端的聊天记录，设置为多行只读模式。
（二）事件绑定
为 “启动服务器” 按钮绑定start_server函数，为 “保存聊天记录” 按钮绑定save_chat_record函数。
（三）服务器功能实现
启动服务器
在start_server函数中，当点击 “启动服务器” 按钮且服务器未运行时，尝试绑定服务器端口（0.0.0.0:8999）并开始监听。启动一个新线程server_loop来处理客户端连接请求。如果启动成功，显示提示信息；如果失败，则弹出错误提示框。
服务器循环
server_loop函数在一个独立的线程中运行，不断接受客户端连接。当有客户端连接时，接收客户端发送的用户名，创建一个ClientHandler线程来处理该客户端的通信，并将客户端线程添加到client_threads字典中进行管理。同时，向所有客户端发送欢迎消息，并调用send_message函数将消息发送给 AI 助手获取回复并转发给客户端。
发送消息
send_message函数将消息添加到服务器端的聊天记录文本框，并通过ThreadPoolExecutor并发地向所有在线客户端发送消息。同时，将用户发送的消息传递给 AI 助手获取回复，并将回复发送给客户端，同时将 AI 助手的回复也添加到聊天记录文本框中。
保存聊天记录
save_chat_record函数在用户点击 “保存聊天记录” 按钮时被调用。它获取聊天记录文本框的内容，将其写入到record.log文件中。如果保存成功，显示提示信息；如果失败，则弹出错误提示框。
（四）客户端处理线程
客户端处理器类
ClientHandler类继承自threading.Thread，用于处理单个客户端的通信。在初始化时，接收客户端套接字、用户名和服务器实例。
运行方法
run方法在一个独立的线程中运行，不断接收客户端发送的消息。如果接收到的消息是 “断开连接”，则设置客户端线程的运行状态为False，并向其他客户端发送该用户离开的消息。如果接收到其他消息，则将消息转发给服务器的send_message函数进行处理。当出现接收消息错误时，设置运行状态为False。最后，尝试关闭客户端套接字。
代码展示：
from zhipuai import ZhipuAI
class ZhipuAIChat:
def __init__(self, api_key):
self.name = "AI小秘"
self.client = ZhipuAI(api_key=api_key)
def get_response(self, question):
messages = [
{
"role": "user", "content": question}
]
response = self.client.chat.completions.create(
model="glm-4-flash",
messages=messages
)
try:
return response.choices[0].message.content
except AttributeError:
return "无法获取回答"
这里我是把调用API接口封装成了一个类一别创建对象。
import wx
from socket import *
import threading
from concurrent.futures import ThreadPoolExecutor
import ai_test
# 创建 AI2.0 聊天实例
ai_chat = ai_test.ZhipuAIChat('*************************')#这里填写自己的key
class ServerApp(wx.Frame):
def __init__(self):
# 设置窗口标题为“智能 AI2.0 聊天服务器”
super().__init__(None, title='智能 AI2.0 聊天服务器', size=(500, 650))
self.is_running = False
self.server_socket = socket()
self.server_socket.bind(('0.0.0.0', 8999))
self.server_socket.listen(5)
self.client_threads = {
}
self.pool = ThreadPoolExecutor(max_workers=10)
self.SetBackgroundColour(wx.Colour(245, 245, 245)) # 整体背景色设置为更淡的灰色
# 创建面板并设置布局管理器
self.panel = wx.Panel(self)
self.panel.SetBackgroundColour(wx.Colour(255, 255, 255)) # 面板背景色设置为白色
sizer = wx.BoxSizer(wx.VERTICAL)
# 创建启动服务器按钮
self.start_server_btn = wx.Button(self.panel, label='启动服务器')
self.start_server_btn.SetBackgroundColour(wx.Colour(144, 238, 144)) # 淡绿色按钮
self.start_server_btn.SetForegroundColour(wx.Colour(0, 0, 0))
self.start_server_btn.SetFont(wx.Font(12, wx.FONTFAMILY_DEFAULT, wx.FONTSTYLE_NORMAL, wx.FONTWEIGHT_NORMAL))
sizer.Add(self.start_server_btn, 0, wx.EXPAND | wx.ALL, 5)
# 创建保存聊天记录按钮
self.save_text_btn = wx.Button(self.panel, label='保存聊天记录')
self.save_text_btn.SetBackgroundColour(wx.Colour(173, 216, 230)) # 淡蓝色按钮
self.save_text_btn.SetForegroundColour(wx.Colour(0, 0, 0))
self.save_text_btn.SetFont(wx.Font(12, wx.FONTFAMILY_DEFAULT, wx.FONTSTYLE_NORMAL, wx.FONTWEIGHT_NORMAL))
sizer.Add(self.save_text_btn, 0, wx.EXPAND | wx.ALL, 5)
# 创建聊天记录文本框
self.chat_text = wx.TextCtrl(self.panel, style=wx.TE_MULTILINE | wx.TE_READONLY)
sizer.Add(self.chat_text, 1, wx.EXPAND | wx.ALL, 5)
self.panel.SetSizer(sizer)
# 绑定按钮事件
self.Bind(wx.EVT_BUTTON, self.start_server, self.start_server_btn)
self.Bind(wx.EVT_BUTTON, self.save_chat_record, self.save_text_btn)
def start_server(self, event):
if not self.is_running:
try:
self.is_running = True
threading.Thread(target=self.server_loop, daemon=True).start()
wx.MessageBox('服务器已启动！', '提示', wx.OK | wx.ICON_INFORMATION)
except Exception as e:
wx.MessageBox(f'启动服务器失败：{
str(e)}', '错误', wx.OK | wx.ICON_ERROR)
def server_loop(self):
while self.is_running:
try:
client_socket, client_addr = self.server_socket.accept()
client_name = client_socket.recv(1024).decode('utf-8')
client_thread = ClientHandler(client_socket, client_name, self)
self.client_threads[client_name] = client_thread
self.pool.submit(client_thread.run)
self.send_message(f'【系统消息】欢迎 {
client_name} 进入聊天室。')
except Exception as e:
wx.MessageBox(f'接受客户端连接错误：{
str(e)}', '错误', wx.OK | wx.ICON_ERROR)
def send_message(self, text):
self.chat_text.AppendText(text + '\n')
for client in self.client_threads.values():
if client.is_running:
try:
result = ai_chat.get_response(text)
client.client_socket.send(result.encode('utf-8'))
self.chat_text.AppendText(f'【{
ai_chat.name}】：{
result}\n')
except Exception as e:
wx.MessageBox(f'发送消息给客户端失败：{
str(e)}', '错误', wx.OK | wx.ICON_ERROR)
def save_chat_record(self, event):
try:
record = self.chat_text.GetValue()
with open('record.log', 'a+', encoding='utf-8') as f:
f.write(record)
wx.MessageBox('聊天记录已保存！', '提示', wx.OK | wx.ICON_INFORMATION)
except Exception as e:
wx.MessageBox(f'保存聊天记录失败：{
str(e)}', '错误', wx.OK | wx.ICON_ERROR)
class ClientHandler(threading.Thread):
def __init__(self, socket, name, server):
threading.Thread.__init__(self)
self.client_socket = socket
self.client_name = name
self.server = server
self.is_running = True
def run(self):
while self.is_running:
try:
received_data = self.client_socket.recv(1024)
encoding = 'utf-8'
try:
text = received_data.decode(encoding)
except UnicodeDecodeError:
encoding = 'GBK'
text = received_data.decode(encoding)
if text == '断开连接':
self.is_running = False
self.server.send_message(f'【系统消息】{
self.client_name} 已离开聊天室。')
else:
self.server.send_message(f'【{
self.client_name}】：{
text}')
except Exception as e:
wx.MessageBox(f'接收客户端消息错误：{
str(e)}', '错误', wx.OK | wx.ICON_ERROR)
self.is_running = False
try:
self.client_socket.close()
except Exception as e:
wx.MessageBox(f'关闭客户端连接失败：{
str(e)}', '错误', wx.OK | wx.ICON_ERROR)
if __name__ == '__main__':
app = wx.App()
server = ServerApp()
server.Show()
app.MainLoop()
服务端这里我是也做了一个组件界面。
import wx
from socket import *
import threading
from faker import Faker
class ClientApp(wx.Frame):
def __init__(self):
# 设置窗口标题为“智能 AI2.0 聊天客户端”
super().__init__(None, title='智能 AI2.0 聊天客户端', size=(480, 700))
self.name = Faker('zh_CN').name()
self.connected = False
self.client_socket = None
self.SetBackgroundColour(wx.Colour(245, 245, 245)) # 整体背景色设置为更淡的灰色
# 创建面板并设置布局管理器
self.panel = wx.Panel(self)
self.panel.SetBackgroundColour(wx.Colour(255, 255, 255)) # 面板背景色设置为白色
sizer = wx.BoxSizer(wx.VERTICAL)
# 创建加入聊天室按钮
self.join_btn = wx.Button(self.panel, label='加入聊天室')
self.join_btn.SetBackgroundColour(wx.Colour(144, 238, 144)) # 淡绿色按钮
self.join_btn.SetForegroundColour(wx.Colour(0, 0, 0))
self.join_btn.SetFont(wx.Font(12, wx.FONTFAMILY_DEFAULT, wx.FONTSTYLE_NORMAL, wx.FONTWEIGHT_NORMAL))
sizer.Add(self.join_btn, 0, wx.EXPAND | wx.ALL, 5)
# 创建离开聊天室按钮
self.leave_btn = wx.Button(self.panel, label='离开聊天室')
self.leave_btn.SetBackgroundColour(wx.Colour(255, 192, 203)) # 淡粉色按钮
self.leave_btn.SetForegroundColour(wx.Colour(0, 0, 0))
self.leave_btn.SetFont(wx.Font(12, wx.FONTFAMILY_DEFAULT, wx.FONTSTYLE_NORMAL, wx.FONTWEIGHT_NORMAL))
sizer.Add(self.leave_btn, 0, wx.EXPAND | wx.ALL, 5)
# 创建清空按钮
self.clear_btn = wx.Button(self.panel, label='清空')
self.clear_btn.SetBackgroundColour(wx.Colour(255, 255, 153)) # 淡黄色按钮
self.clear_btn.SetForegroundColour(wx.Colour(0, 0, 0))
self.clear_btn.SetFont(wx.Font(12, wx.FONTFAMILY_DEFAULT, wx.FONTSTYLE_NORMAL, wx.FONTWEIGHT_NORMAL))
sizer.Add(self.clear_btn, 0, wx.EXPAND | wx.ALL, 5)
# 创建发送按钮
self.send_btn = wx.Button(self.panel, label='发送')
self.send_btn.SetBackgroundColour(wx.Colour(173, 216, 230)) # 淡蓝色按钮
self.send_btn.SetForegroundColour(wx.Colour(0, 0, 0))
self.send_btn.SetFont(wx.Font(12, wx.FONTFAMILY_DEFAULT, wx.FONTSTYLE_NORMAL, wx.FONTWEIGHT_NORMAL))
sizer.Add(self.send_btn, 0, wx.EXPAND | wx.ALL, 5)
# 创建聊天记录文本框
self.chat_text = wx.TextCtrl(self.panel, style=wx.TE_MULTILINE | wx.TE_READONLY)
sizer.Add(self.chat_text, 1, wx.EXPAND | wx.ALL, 5)
# 创建输入文本框
self.input_text = wx.TextCtrl(self.panel, style=wx.TE_MULTILINE)
sizer.Add(self.input_text, 0, wx.EXPAND | wx.ALL, 5)
self.panel.SetSizer(sizer)
# 绑定按钮事件
self.Bind(wx.EVT_BUTTON, self.join_chat, self.join_btn)
self.Bind(wx.EVT_BUTTON, self.leave_chat, self.leave_btn)
self.Bind(wx.EVT_BUTTON, self.clear_chat, self.clear_btn)
self.Bind(wx.EVT_BUTTON, self.send_message, self.send_btn)
# 绑定回车键事件
self.input_text.Bind(wx.EVT_KEY_DOWN, self.on_key_down)
def on_key_down(self, event):
key_code = event.GetKeyCode()
if key_code == wx.WXK_RETURN and not event.ControlDown():
self.send_message(None)
elif key_code == wx.WXK_RETURN and event.ControlDown():
self.input_text.AppendText('\n')
else:
event.Skip()
def join_chat(self, event):
if not self.connected:
try:
self.connected = True
self.client_socket = socket()
self.client_socket.connect(('127.0.0.1', 8999))
self.client_socket.send(self.name.encode('utf-8'))
threading.Thread(target=self.receive_data, daemon=True).start()
wx.MessageBox('已加入聊天室！', '提示', wx.OK | wx.ICON_INFORMATION)
except Exception as e:
wx.MessageBox(f'连接失败：{
str(e)}', '错误', wx.OK | wx.ICON_ERROR)
def receive_data(self):
while self.connected:
try:
received_data = self.client_socket.recv(1024)
encoding = 'utf-8'
try:
text = received_data.decode(encoding)
except UnicodeDecodeError:
encoding = 'GBK'
text = received_data.decode(encoding)
if text.startswith('【系统消息】'):
self.chat_text.AppendText(text + '\n')
else:
if text.startswith('【AI2.0 助手】'):
self.chat_text.AppendText(text + '\n')
else:
self.chat_text.AppendText(f'【AI小秘】{
text}\n')
except Exception as e:
wx.MessageBox(f'接收数据错误：{
str(e)}', '错误', wx.OK | wx.ICON_ERROR)
self.connected = False
def leave_chat(self, event):
if self.connected:
try:
self.client_socket.send('断开连接'.encode('utf-8'))
self.connected = False
wx.MessageBox('已离开聊天室！', '提示', wx.OK | wx.ICON_INFORMATION)
except Exception as e:
wx.MessageBox(f'发送断开连接消息失败：{
str(e)}', '错误', wx.OK | wx.ICON_ERROR)
def clear_chat(self, event):
self.chat_text.Clear()
def send_message(self, event):
if self.connected:
text = self.input_text.GetValue()
if text:
try:
self.client_socket.send(text.encode('utf-8'))
self.chat_text.AppendText(f'【我】{
text}\n')
self.input_text.Clear()
except Exception as e:
wx.MessageBox(f'发送消息失败：{
str(e)}', '错误', wx.OK | wx.ICON_ERROR)
if __name__ == '__main__':
app = wx.App()
client = ClientApp()
client.Show()
app.MainLoop()
服务端主要就是用户提问的地方了。
四、总结
通过以上代码实现，成功构建了一个智能 AI2.0 聊天应用。客户端提供了友好的用户界面，方便用户进行聊天操作和与服务器交互。服务器端则负责管理客户端连接、消息转发以及与 AI 助手的交互，实现了智能聊天的核心功能。这个应用不仅展示了 Python 在网络编程和图形界面开发方面的强大能力，还融入了 AI 技术，为用户提供了更加智能和便捷的聊天体验。未来，可以进一步优化代码，增加更多的功能，如用户认证、表情支持等，以提升应用的实用性和趣味性。