本节书摘来自异步社区《Python核心编程（第3版）》一书中的第2章，第2.2节，作者[美] Wesley Chun（卫斯理 春），孙波翔 李斌 李晗 译，更多章节内容可以访问云栖社区“异步社区”公众号查看。
2.2 客户端/服务器架构
什么是客户端/服务器架构？对于不同的人来说，它意味着不同的东西，这取决于你问谁以及描述的是软件还是硬件系统。在这两种情况中的任何一种下，前提都很简单：服务器就是一系列硬件或软件，为一个或多个客户端（服务的用户）提供所需的“服务”。它存在唯一目的就是等待客户端的请求，并响应它们（提供服务），然后等待更多请求。
另一方面，客户端因特定的请求而联系服务器，并发送必要的数据，然后等待服务器的回应，最后完成请求或给出故障的原因。服务器无限地运行下去，并不断地处理请求；而客户端会对服务进行一次性请求，然后接收该服务，最后结束它们之间的事务。客户端在一段时间后可能会再次发出其他请求，但这些都被当作不同的事务。
目前最常见的客户端/服务器架构如图2-1所示，其中描绘了一个用户或客户端计算机通过因特网从一台服务器上检索信息。尽管这样的系统确实是一个客户端/服务器架构的例子，但它不是唯一的情况。此外，客户端/服务器架构既可以应用于计算机硬件，也可以应用于软件。
2.2.1 硬件客户端/服务器架构
打印（打印机）服务器是硬件服务器的一个例子。它们处理传入的打印作业并将其发送给系统中的打印机（或其他的打印设备）。这样的计算机通常可以通过网络进行访问，并且客户端计算机将向它发送打印请求。
硬件服务器的另一个例子就是文件服务器。这些通常都是拥有庞大通用存储容量的计算机，可以被客户端远程访问。客户端计算机会挂载服务器计算机上的磁盘，看起来好像这个磁盘就在本地计算机上一样。支持文件服务器的一个最流行的网络操作系统就是Sun公司的网络文件系统（NFS）。如果你正在访问一个网络磁盘驱动器，并且无法分辨它是在本地还是网络上，那么此时客户端/服务器系统就已经完成了它的任务。它的目标就是让用户得到与访问本地磁盘完全相同的体验，抽象起来就是正常的磁盘访问，而这些都是通过编程实现来确保以这种方式进行。
2.2.2 软件客户端/服务器架构
软件服务器也运行在一块硬件之上，但是没有像硬件服务器那样的专用外围设备（如打印机、磁盘驱动器等）。软件服务器提供的主要服务包括程序执行、数据传输检索、聚合、更新，或其他类型的编程或数据操作。
现在一个更常见的软件服务器就是Web服务器。如果个人或公司想要运行自己的Web服务器，那么必须拥有一台或多台计算机，在上面安装希望提供给用户的Web页面和Web应用程序，然后启动Web服务器。一个这样的服务器的工作就是接受客户端请求，并向（Web）客户端（即用户计算机上的浏览器）回送Web页面，然后等待下一个客户端的请求。这些服务器一旦开启，都将可能永远运行。虽然它们并不能实现这一目标，但是它们会尽可能长时间地运行，除非受到一些外力驱使才会停止，如显式地关闭，或灾难性地关闭（由于硬件故障）。
数据库服务器是另一种类型的软件服务器。它们接受客户端的存储或检索请求，响应请求，然后等待更多的事务。与Web服务器类似，它们也是永远运行的。
我们将讨论的最后一类软件服务器就是窗体（window）服务器，几乎可以认为这些服务器是硬件服务器。它们运行在一台附带（外接）显示设备（如显示器）的计算机上。窗体客户端其实就是一些程序，这些程序需要一个窗口化的环境来运行。这些通常被当作图形用户界面（GUI）应用程序。如果在没有窗体服务器的情况下执行它们，也即意味着在一个基于文本的环境中，如DOS窗口或一个UNIX shell中，那么将无法启动它们。一旦能够访问窗体服务器，那么一切都会正常。
在网络领域，这种环境会变得更加有趣。窗体客户端通常的显示设备就是本地计算机上的服务器，但是在一些网络化的窗体环境（如X Window系统）中，也可以选择另一台计算机的窗体服务器作为一个显示设备。在这种情况下，你就可以在一台计算机上运行一个GUI程序，而将它显示在另一台计算机上！
2.2.3 银行出纳员作为服务器吗
想象客户端/服务器架构如何工作的一个方法就是，在你的脑海中创建一个画面，那就是一个银行出纳员，他既不吃不睡，也不休息，服务一个又一个的排队客户，似乎永远不会结束（见图2-2）。这个队列可能很长，也可能空无一人，但在任何给定的某个时刻，都可能会出现一个客户。当然，在几年前这样的出纳员完全是一种幻想，但是现在的自动取款机（ATM）似乎比较接近这种模型。
当然，出纳员就是一个运行在无限循环中的服务器，而每个客户就是一个客户端，每个客户端都有一个需要解决的需求。这些客户到达银行，并由出纳以“先来先服务”的方式处理。一旦一个事务完成，客户就会离开，而出纳员要么为下一位客户服务，要么坐下来等待，直到下一位客户到来。
为什么所有这些都很重要呢？因为在一般意义上，这种执行风格正是客户端/服务器架构的工作方式。既然现在你已经有了基本的概念，接下来就让我们将它应用到网络编程上，而网络编程正是遵循客户端/服务器架构的软件模型。
2.2.4 客户端/服务器网络编程
在服务器响应客户端请求之前，必须进行一些初步的设置流程来为之后的工作做准备。首先会创建一个通信端点，它能够使服务器监听请求。可以把服务器比作公司前台，或者应答公司主线呼叫的总机接线员。一旦电话号码和设备安装成功且接线员到达时，服务就可以开始了。
这个过程与网络世界一样，一旦一个通信端点已经建立，监听服务器就可以进入无限循环中，等待客户端的连接并响应它们的请求。当然，为了使公司电话接待员一直处于忙碌状态，我们绝不能忘记将电话号码放在公司信笺、广告或一些新闻稿上；否则，将没有人会打电话过来!
相似地，必须让潜在的客户知道存在这样的服务器来处理他们的需求；否则，服务器将永远不会得到任何请求。想象着创建一个全新的网站，这可能是最了不起的、劲爆的、令人惊异的、有用的并且最酷的网站，但如果该网站的Web地址或URL从来没有以任何方式广播或进行广告宣传，那么永远也不会有人知道它，并且也将永远不会看到任何访问者。
现在你已经非常了解了服务器是如何工作的，这就已经解决了较困难的部分。客户端比服务器端更简单，客户端所需要做的只是创建它的单一通信端点，然后建立一个到服务器的连接。然后，客户端就可以发出请求，该请求包括任何必要的数据交换。一旦请求被服务器处理，且客户端收到结果或某种确认信息，此次通信就会被终止。
