Python socket编程

一、每个机器上有65535个端口

　　1-1024，用来保留作为一些标准的服务端口。

二、socket通常也称作"套接字"，用于描述IP地址和端口，是一个通信链的句柄，应用程序通常通过“套接字”向网络发出请求或者应答网络请求。

　　socket起源于Unix,而Unix/Linux基本哲学之一就是“一切皆文件”，对于文件用【打开】【读写】 【关闭】模式来操作。socket就是该模式的一个实现，socket即是一种特殊的文件，一些socket函数就是对其进行的操作（读写IO,打开，关闭）

三、socket和file的区别：

　　file模块是针对某个指定文件进行【打开】【读写】【关闭】

　　socket模块是针对服务器端和客户端Socket进行【打开】【读写】【关闭】

　　

　　bind():在操作系统注册一个对外暴露的接口

四、简单实例

1、Server端
# !/usr/bin/python3
# -*- coding:utf-8 -*-
# 作者：Presley
# 时间：2018-11-04
import socket

ip_port = ("127.0.0.1",9999)#声明一个ip和元祖
sk = socket.socket() #生成一个socket句柄默认是TCP
sk.bind(ip_port) #绑定一个端口
sk.listen(5)    #监听，最大连接数是五个

while True:
    print("server waiting...")
    conn,addr = sk.accept() #等待链接进来,获取到客户端的ip地址之后，服务器端会生成一个专门的实例，这个实例只为这个客户端服务

    client_data = conn.recv(1024) #接受生成的专门的实例发送过来的数据，一次接受1024个字节
    print(client_data.decode("utf-8"))
    conn.sendall("不要回答，不要回答，不要回答".encode("utf-8")) #发到客户端去

    conn.close()
2、client端：

# !/usr/bin/python3
# -*- coding:utf-8 -*-
# 作者：Presley
# 时间：2018-11-04

import socket
ip_port = ("127.0.0.1",9999)

sk = socket.socket()
sk.connect(ip_port)

sk.sendall("请占领地球".encode("utf-8"))

server_reply = sk.recv(1024)
print(server_reply.decode("utf-8"))

sk.close()

五、聊天
　　1、server

# !/usr/bin/python3
# -*- coding:utf-8 -*-
# 作者：Presley
# 时间：2018-11-04
import socket

ip_port = ("127.0.0.1",9999)#声明一个ip和元祖
sk = socket.socket() #生成一个socket句柄默认是TCP
sk.bind(ip_port) #绑定一个端口
sk.listen(5)    #监听，最大连接数是五个

while True:
    print("server waiting...")
    conn,addr = sk.accept() #等待链接进来,获取到客户端的ip地址之后，服务器端会生成一个专门的实例，这个实例只为这个客户端服务

    client_data = conn.recv(1024) #接受生成的专门的实例发送过来的数据，一次接受1024个字节
    print(client_data.decode("utf-8"))
    conn.sendall("不要回答，不要回答，不要回答".encode("utf-8")) #发到客户端去
    while True:
        client_data = conn.recv(1024)
        print(client_data.decode("utf-8"))

        server_response = input(">>:").strip()
        conn.send(server_response.encode("utf-8"))
    conn.close()
　　2、client端

# !/usr/bin/python3
# -*- coding:utf-8 -*-
# 作者：Presley
# 时间：2018-11-04

import socket
ip_port = ("127.0.0.1",9999)

sk = socket.socket()
sk.connect(ip_port)

sk.sendall("请占领地球".encode("utf-8"))

server_reply = sk.recv(1024)
print(server_reply.decode("utf-8"))

while True:
    user_input = input(">>:").strip()
    sk.send(user_input.encode("utf-8"))
    server_reply = sk.recv(1024)
    print(server_reply.decode("utf-8"))
sk.close()

六、python3在windows中socket客户端断开python会抛出异常，而在linux中则不会抛出异常
　　1、在windows上：
a、server端

# !/usr/bin/python3
# -*- coding:utf-8 -*-
# 作者：Presley
# 时间：2018-11-04
import socket

ip_port = ("127.0.0.1",9999)#声明一个ip和元祖
sk = socket.socket() #生成一个socket句柄默认是TCP
sk.bind(ip_port) #绑定一个端口
sk.listen(5)    #监听，最大连接数是五个

while True:
    print("server waiting...")
    conn,addr = sk.accept() #等待链接进来,获取到客户端的ip地址之后，服务器端会生成一个专门的实例，这个实例只为这个客户端服务

    client_data = conn.recv(1024) #接受生成的专门的实例发送过来的数据，一次接受1024个字节
    print(client_data.decode("utf-8"))
    conn.sendall("不要回答，不要回答，不要回答".encode("utf-8")) #发到客户端去
    while True:
        try:
            client_data = conn.recv(1024)
            print(client_data.decode("utf-8"))
            # server_response = input(">>:").strip()
            # conn.send(server_response.encode("utf-8"))
        except Exception:
            print("client closed,break")
            break
        conn.send(client_data)
    conn.close()

b、client端

# !/usr/bin/python3
# -*- coding:utf-8 -*-
# 作者：Presley
# 时间：2018-11-04

import socket
ip_port = ("127.0.0.1",9999)

sk = socket.socket()
sk.connect(ip_port)

sk.sendall("请占领地球".encode("utf-8"))

server_reply = sk.recv(1024)
print(server_reply.decode("utf-8"))

while True:
        user_input = input(">>:").strip()
        sk.send(user_input.encode("utf-8"))
        server_reply = sk.recv(1024)
        print(server_reply.decode("utf-8"))
sk.close()
　　2、在linux上
a、server端

# !/usr/bin/python3
# -*- coding:utf-8 -*-
# 作者：Presley
# 时间：2018-11-04
import socket

ip_port = ("127.0.0.1",9999)#声明一个ip和元祖
sk = socket.socket() #生成一个socket句柄默认是TCP
sk.bind(ip_port) #绑定一个端口
sk.listen(5)    #监听，最大连接数（也就是排队数）是五个

while True:
    print("server waiting...")
    conn,addr = sk.accept() #等待链接进来,获取到客户端的ip地址之后，服务器端会生成一个专门的实例，这个实例只为这个客户端服务

    client_data = conn.recv(1024) #接受生成的专门的实例发送过来的数据，一次接受1024个字节
    print(client_data.decode("utf-8"))
    conn.sendall("不要回答，不要回答，不要回答".encode("utf-8")) #发到客户端去
    while True:
            client_data = conn.recv(1024)
            print("recv:",client_data.decode("utf-8"))
            if not client_data:break
            conn.send(client_data)
    conn.close()

b、client端

# !/usr/bin/python3
# -*- coding:utf-8 -*-
# 作者：Presley
# 时间：2018-11-04

import socket
ip_port = ("127.0.0.1",9999)

sk = socket.socket()
sk.connect(ip_port)

sk.sendall("请占领地球".encode("utf-8"))

server_reply = sk.recv(1024)
print(server_reply.decode("utf-8"))

while True:
        user_input = input(">>:").strip()
        sk.send(user_input.encode("utf-8"))
        server_reply = sk.recv(1024)
        print(server_reply.decode("utf-8"))
sk.close()

 七、python3在socket传输中一次接收数据最大不能超过8k，实现模拟远程登陆如下：

　　1、server端

# !/usr/bin/python3
# -*- coding:utf-8 -*-
# 作者：Presley
# 时间：2018-11-08
import time
import socket
import subprocess

ip_port = ("127.0.0.1",999)#声明一个ip和元祖
sk = socket.socket() #生成一个socket句柄默认是TCP
sk.bind(ip_port) #绑定一个端口
sk.listen(5)    #监听，最大连接数是五个

while True:
    print("server waiting...")
    conn,addr = sk.accept() #等待链接进来,获取到客户端的ip地址之后，服务器端会生成一个专门的实例，这个实例只为这个客户端服务

    while True:
        client_data = conn.recv(1024)#1024个字符
        if not client_data:break
        print("recv:",client_data)

        cmd = client_data.decode("utf-8")
        res = subprocess.Popen(str(cmd),shell=True,stdout=subprocess.PIPE,stderr=subprocess.PIPE)
        sout,serr = res.communicate()
        if not sout:
            cmd_result = serr
        else:
            cmd_result = sout
        print(cmd_result.decode("utf-8"))
        if len(cmd_result) == 0:
            cmd_result = "cmd exec has no output..."
        #先发送要传输内容的长度
        ack_msg = "CMD_RESULT_SIZE|%s"%(str(len(cmd_result)))
        ack_msg = ack_msg.encode("utf-8")
        print("ack_msg is :",ack_msg)
        try:
            cmd_result = cmd_result.encode("utf-8")
        except:
            pass
        conn.send(ack_msg)
        client_ack = conn.recv(1024)
        #print("client_ack is :",client_ack.decode("utf-8"))
        if client_ack.decode("utf-8") == "CLIENT_READY_TO_RECV":
            conn.send(cmd_result)
    conn.close()

　　2、client端

# !/usr/bin/python3
# -*- coding:utf-8 -*-
# 作者：Presley
# 时间：2018-11-04

import socket
ip_port = ("127.0.0.1",999)

sk = socket.socket()
sk.connect(ip_port)

while True:
        user_input = input("cmd:").strip()
        if not user_input:continue
        sk.send(user_input.encode("utf-8"))
        server_ack_msg = sk.recv(100)
        cmd_res_msg = server_ack_msg.decode("utf-8").split("|")
        print("msg is:",cmd_res_msg)
        if cmd_res_msg[0] == "CMD_RESULT_SIZE":
            cmd_res_size = int(cmd_res_msg[1])
            return_ack = str("CLIENT_READY_TO_RECV").encode("utf-8")
            sk.send(return_ack)
        server_reply_all = ""
        received_size = 0
        while received_size < cmd_res_size:
            data = sk.recv(500)
            received_size += len(data)
            server_reply_all += data.decode("utf-8")
        print(server_reply_all)
sk.close()

 八、socket常用语法

　　1、sk.listen(backlog)

　　　　a、开始监听传入连接，backlog指定在拒绝连接之前，可以挂起的最大连接数量。

　　　　b、backlog等于5，表示内核已经接到了连接请求，但服务器还没有调用accept进行处理的连接个数，这个值不能无限大，因为要在内核中维护连接队列

　　2、sk.setblocking(bool)

　　　　是否阻塞，默认True,如果设置False,那么accept和recv时一旦无数据，则报错。

　　3、sk.accept()

　　　　接受连接并返回(conn,address),其中conn是新的套接字对象，可以用来接受和发送数据。address是连接客户端的地址。

　　　　接收TCP客户的连接，（阻塞式）等待连接的到来。

　　4、sk.connect(address)

　　　　连接到address处的套接字。一般，address的格式为元祖(hostname,port),如果连接出错，就会抛出socket.error错误。

　　5、sk.connect_ex(address)

　　　　同上，只不过会有返回值，连接成功时返回0，连接失败时候返回编码，例如10086

　　6、sk.close()

　　　　关闭套接字。

　　7、sk.recv(bufsize[,flag])

　　　　接受套接字的数据。数据以字符串形式返回，bufsize指定最多可以接收的数量。flag提供有关消息的其他信息，通常可以忽略。

　　8、sk.recvfrom(bufsize[.flag])

　　　　与recv()类似，但返回值是(data,address)。其中data是包含接收数据的字符串，address是发送数据的套接字地址。

　　9、sk.send(string[,flag])

　　　　将string中的数据发送到连接的套接字，返回值是要发送的字节数量，该数量可能小于string的字节大小，即：可能未将指定内容全部发送。

　　10、sk.sendall(string[,flag])

　　　　将string中的数据发送到连接的套接字，但在返回之前会尝试发送所有的数据，成功返回None,失败抛出异常。

　　11、sk.sendto(string[,flag],address)

　　　　将数据发送到套接字，address是形式为(ipaddr,port)的元祖，指定远程地址。返回值是发送的字节数。该函数主要用于UDP协议

　　12、sk.settimeout(timeout)

　　　　设置套接字操作的超时期，timeout是一个浮点数，单位是秒。值为None表示没有超时时期。一般，超时期应该在刚创建套接字时设置，因为他们可能用于连接的操作（如client连接最多等待5s）.

　　13、sk.getpeername()

　　　　返回连接套接字的远程地址，返回值通常是元祖(ipaddr,port)。

　　14、sk.getsockname()

　　　　返回套接字自己的地址。通常是一个元祖(ipaddr,port)

　　15、sk.fileno()

　　　　套接字的文件描述符

　　16、socket.sendfile(file,offset=0,count=None)

　　　　发送文件，但目前多数情况下并无什么卵用。