websocketとthreadingでの並列処理がうまく動きません。

①webブラウザに表示させたボタンをクリックすることでGPIOを入出力する(LEDを点灯消灯)
②GPIOの入力状態(スイッチでLEDを点灯消灯)をwebブラウザにリアルタイムに表示する
上記の動作を同一プロセスで実現したく、threadingを使用して試みました。

しかし下記のようなエラーとなり、うまく動きませんでした。
Traceback (most recent call last):
File "threadgpio.py", line 74, in <module>
thread1 = threading.Thread(target=sendMessage, args=((client, server)))
NameError: name 'client' is not defined

def sendMessage(client, server1):
def receivedMessage(client, server2, message):
上記のコールバック関数の引数を、threadに渡せてないようです。
どのようにすれば引数をthreadに渡すことができるでしょうか。

python
1#!/usr/bin/env python
2# coding:utf-8
3from websocket_server import WebsocketServer
4from time import sleep
5import RPi.GPIO as GPIO
6import subprocess
7import threading
8from threading import Thread
9
10
11GPIO.setmode(GPIO.BCM)
12GPIO.setup(14, GPIO.OUT)
13GPIO.setup(27, GPIO.IN, GPIO.PUD_DOWN)
14
15
16def sendMessage(client, server1):
17
18    while True:
19        if GPIO.input(27) == 0:
20        
21            #print("LED消灯中")
22            time.sleep(0.1)
23            server1.send_message_to_all("LED消灯中")
24
25
26        elif GPIO.input(27) == 1:
27        
28            #print("LED点灯中")
29            time.sleep(0.1)
30            server1.send_message_to_all("LED点灯中")
31
32server1 = WebsocketServer(9002, host="192.168.43.57")
33server1.set_fn_new_client(sendMessage)
34server1.run_forever() 
35
36def receivedMessage(client, server2, message):
37    print(message)
38
39    try:
40        
41        if message == 'led_on':
42            GPIO.output(14, True)
43            
44             
45        elif message == 'led_off':
46            GPIO.output(14, False)
47
48               
49    except KeyboardInterrupt:
50        GPIO.cleanup()
51
52server2 = WebsocketServer(9001, host="192.168.43.57")
53server2.set_fn_message_received(receivedMessage)
54server2.run_forever() 
55
56thread1 = threading.Thread(target=sendMessage, args=((client, server)))
57thread2 = threading.Thread(target=receivedMessage, args=((client, server, message)))
58thread1.start()
59thread2.start()
60thread1.join()
61thread2.join()

html
1<html>
2<head>
3    <script src="http://code.jquery.com/jquery-latest.min.js">
4    </script>
5    <meta charset="UTF-8">
6    <script>
7        $(function(){
8            var ws1 = new WebSocket("ws://192.168.43.57:9001/");
9            var ws2 = new WebSocket("ws://192.168.43.57:9002/");
10            var ws3 = new WebSocket("ws://192.168.43.57:9003/");
11
12            $('#btn1').on('click', function () {
13                if($('#btn1').text() == "OFF") {
14                    $('#btn1').text("ON")
15                    ws1.send('led_on');
16                } else {
17                    $('#btn1').text("OFF")
18                    ws1.send('led_off');
19                }
20            });
21
22            ws2.onmessage = function (message) {
23                //('#test').append(message.data);
24                if (message.data == 'LED点灯中') {
25                    $('#test').css('background-color', 'red');
26                } else {
27                  $('#test').css('background-color', 'black');
28                }
29            };
30
31            $('#btn2').on('click', function () {
32                ws1.send('csv出力');
33            
34            });
35
36            ws1.onmessage = function (message) {
37                ('#test').append(message.data);
38
39            };
40        });
41
42    </script>
43    <style>
44        #btn1{
45            width: 500px;
46            height: 100px;
47            font-size: 80px;
48        }
49
50        #test{
51            display: inline-block; 
52            background-color: black;
53            height:100px; 
54            width:100px;  
55            border-radius:50%; 
56            margin-right: 500px;
57            margin-bottom: 100px;
58            margin-top: 10px;
59        }
60
61        #name{
62            width: 500px;
63            height: 70px;
64            font-size: 60px;
65        }
66
67        #btn2{
68            width: 500px;
69            height: 100px;
70            font-size: 80px;
71        }       
72    </style>
73</head>
74<body>
75    <button id="btn1">OFF</button>
76    <div id="name">LED状態</div>
77    <div id="test"></div>
78    <button id="btn2">csv出力</button>
79</body>
80</html>

行動規範の内容に同意します

回答1件

ベストアンサー

websocket-serverはマルチスレッドには対応していないとREADMEに書かれています。
https://github.com/Pithikos/python-websocket-server

websocketsというライブラリは、Python標準のayncioを採用し、スレッドではなく非同期I/Oを利用することにより、複数処理の同時実行を可能にしています。
https://github.com/aaugustin/websockets

以下はwebsocketsを使ったサンプルプログラムです。GPIOの代わりに、LEDの点灯状態を外部テキストファイルからON/OFFという文字列として、読み込み／書き込みするようにしてあります。

python
1import asyncio
2import websockets
3from websockets.exceptions import ConnectionClosedOK
4
5async def sendMessage(websocket, path):
6    led_status = None
7    while True:
8        try:
9            with open("led_status.txt") as f:
10                gpio_input_27 = f.read().strip()
11            if gpio_input_27 != led_status:
12                if gpio_input_27 == "OFF":
13                    await websocket.send("LED消灯中")
14                elif gpio_input_27 == "ON":
15                    await websocket.send("LED点灯中")
16                led_status = gpio_input_27
17            await asyncio.sleep(1)
18        except ConnectionClosedOK:
19            break
20
21async def receivedMessage(websocket, path):
22    async for message in websocket:
23        print(message)
24        if message == "led_on":
25            gpio_output_14 = "ON"
26        elif message == "led_off":
27            gpio_output_14 = "OFF"
28        with open("led_status.txt", "w") as f:
29            f.write(gpio_output_14)
30
31async def ws_handlers(websocket, path):
32    await asyncio.gather(
33        sendMessage(websocket, path),
34        receivedMessage(websocket, path),
35    )
36
37async def main():
38    async with websockets.serve(ws_handlers, "localhost", 8765):
39        await asyncio.Future()
40
41try:
42    asyncio.run(main())
43except KeyboardInterrupt:
44    pass

html
1<!DOCTYPE html>
2<html>
3<head>
4    <script src="http://code.jquery.com/jquery-latest.min.js"></script>
5    <script>
6        $(function() {
7            var ws = new WebSocket("ws://localhost:8765/");
8            $('#btn1').on('click', function () {
9                if($('#btn1').text() == "OFF") {
10                    $('#btn1').text("ON")
11                    ws.send('led_on');
12                } else {
13                    $('#btn1').text("OFF")
14                    ws.send('led_off');
15                }
16            });
17            ws.onmessage = function(message) {
18                if (message.data == 'LED点灯中') {
19                    $('#test').css('background-color', 'red');
20                    $('#btn1').text("ON")
21                } else {
22                    $('#test').css('background-color', 'black');
23                    $('#btn1').text("OFF")
24                }
25            };
26        });
27    </script>
28    <style>
29        #test{
30            display: inline-block; 
31            background-color: black;
32            height:100px; 
33            width:100px;  
34            border-radius:50%; 
35            margin-right: 500px;
36            margin-bottom: 100px;
37            margin-top: 10px;
38        }
39    </style>
40</head>
41<body>
42    <button id="btn1">OFF</button>
43    <div id="name">LED状態</div>
44    <div id="test"></div>
45</body>
46</html>

投稿2021/08/29 11:22

etherbeg

総合スコア1195

dyrobin

2021/08/30 11:08

ご回答ありがとうございました。なるほど、websocketはmultithreadに対応してなかったのですね。勉強になりました。頂いたサンプルスクリプトで理解を深めます。

etherbeg

2021/08/30 11:28 編集

websocketがマルチスレッドに対応していないのではなく、websocket-serverというライブラリが、ユーザがマルチスレッドで使用することを想定した作りになっていない、ということだと思います。websocket-serverも内部では、複数クライアントに対応するために、マルチスレッドを使用しています。

dyrobin

2021/08/30 12:46

補足のご回答まで、ありがとうございます。承知致しました。

行動規範の内容に同意します