Python3入门之socket网络编程

Python3 socket网络编程

Socket又称"套接字"，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，使主机间或者一台计算机上的进程间可以通讯。

socket起源于UNIX，在Unix一切皆文件哲学的思想下，socket是一种"打开—读/写—关闭"模式的实现，服务器和客户端各自维护一个"文件"，在建立连接打开后，可以向自己文件写入内容供对方读取或者读取对方内容，通讯结束时关闭文件。socket的英文原义是“插槽”或“插座”，就像我们家里座机一样，如果没有网线的那个插口，电话是无法通信的。Socket是实现TCP，UDP协议的接口，便于使用TCP,UDP。

 

# 流程描述：
# 
# 1 服务器根据地址类型（ipv4,ipv6）、socket类型、协议创建socket
# 
# 2 服务器为socket绑定ip地址和端口号
# 
# 3 服务器socket监听端口号请求，随时准备接收客户端发来的连接，这时候服务器的socket并没有被打开
# 
# 4 客户端创建socket
# 
# 5 客户端打开socket，根据服务器ip地址和端口号试图连接服务器socket
# 
# 6 服务器socket接收到客户端socket请求，被动打开，开始接收客户端请求，直到客户端返回连接信息。这时候socket进入阻塞状态，
#   所谓阻塞即accept()方法一直等到客户端返回连接信息后才返回，开始接收下一个客户端连接请求
# 
# 7 客户端连接成功，向服务器发送连接状态信息
# 
# 8 服务器accept方法返回，连接成功
# 
# 9 客户端向socket写入信息(或服务端向socket写入信息)
# 
# 10 服务器读取信息(客户端读取信息)
# 
# 11 客户端关闭
# 
# 12 服务器端关闭

 

Socket 对象(内建)方法

服务器端

s.bind()     
# 绑定地址（host,port）到套接字， 在AF_INET下,以元组（host,port）的形式表示地址。
s.listen()     
# 开始TCP监听。backlog指定在拒绝连接之前，操作系统可以挂起的最大连接数量。该值至少为1，大部分应用程序设为5就可以了。
s.accept()     
# 被动接受TCP客户端连接,(阻塞式)等待连接的到来


客户端

s.connect()     
# 主动初始化TCP服务器连接，。一般address的格式为元组（hostname,port），如果连接出错，返回socket.error错误。
s.connect_ex()     
# connect()函数的扩展版本,出错时返回出错码,而不是抛出异常


公共用途的函数


s.recv()     
# 接收TCP数据，数据以字符串形式返回，bufsize指定要接收的最大数据量。flag提供有关消息的其他信息，通常可以忽略。
s.send()     
# 发送TCP数据，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。
s.sendall()     
# 完整发送TCP数据，完整发送TCP数据。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数据。成功返回None，失败则抛出异常。
s.close()
# 关闭套接字


s.recvform()     
# 接收UDP数据，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。
s.sendto()     
# 发送UDP数据，将数据发送到套接字，address是形式为（ipaddr，port）的元组，指定远程地址。返回值是发送的字节数。
s.getpeername()     
# 返回连接套接字的远程地址。返回值通常是元组（ipaddr,port）。
s.getsockname()     
# 返回套接字自己的地址。通常是一个元组(ipaddr,port)
s.setsockopt(level,optname,value)     
# 设置给定套接字选项的值。
s.getsockopt(level,optname[.buflen])      
# 返回套接字选项的值。
s.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表示没有超时期。一般，超时期应该在刚创建套接字时设置，因为它们可能用于连接的操作（如connect()）
s.gettimeout()     
# 返回当前超时期的值，单位是秒，如果没有设置超时期，则返回None。
s.fileno()     
# 返回套接字的文件描述符。
s.setblocking(flag)     
# 如果flag为0，则将套接字设为非阻塞模式，否则将套接字设为阻塞模式（默认值）。非阻塞模式下，如果调用recv()没有发现任何数据，或send()调用无法立即发送数据，那么将引起socket.error异常。
s.makefile()     
# 创建一个与该套接字相关连的文件

简单实例：

server

我们使用 socket 模块的 socket 函数来创建一个 socket 对象。socket 对象可以通过调用其他函数来设置一个 socket 服务。

现在我们可以通过调用 bind(hostname, port) 函数来指定服务的 port(端口)。

接着，我们调用 socket 对象的 accept 方法。该方法等待客户端的连接，并返回 connection 对象，表示已连接到客户端。

完整代码如下：

import socket

ip_port = ('127.0.0.1', 9999)    #创建通讯ip和端口
sk = socket.socket()    #创建socket对象，默认为tcp
'''
sk = socket.socket(familly,type)
family参数可以是AF_UNIX(Unix域，用于同一台机器上的进程间通讯)，也可以是AF_INET（用于IPV4协议的TCP和 UDP）。
type参数一般为SOCK_STREAM（流套接字）或者 SOCK_DGRAM（数据报文套接字），很少用SOCK_RAW（raw套接字）。可以简单的认为：
SOCK_STREAM：能确保数据达到，用于发送文件数据。 #tcp协议
SOCK_DGRAM：不能确保数据到达，用于局域网广播消息。 #udp协议 
SOCK_RAW：需要自定义IP包，暂不解释。
其实后面还有参数proto用来指明要接收的协议包？fileno参数大概是内存地址一类的东西？默认都不填。
'''
sk.bind(ip_port)    #绑定端口
sk.listen(5)     #设置监听，最多有5个客户端进行排队
print('等待客户端连接...')
conn, addr = sk.accept()    #阻塞状态，被动等待客户端的连接
print(conn)
# conn可以理解客户端的socket对象：<socket.socket fd=4, family=AddressFamily.AF_INET, type=SocketKind.SOCK_STREAM, proto=0, laddr=('127.0.0.1', 9005), raddr=('127.0.0.1', 36694)>
print(addr)
# addr为客户端的端口地址
accept_data = conn.recv(1024)    #conn.recv()接收客户端的内容，接收到的是bytes类型数据
print('接收内容：%s Client_port：%s' %(accept_data.decode('utf8'), addr[1]))
# socket发送内容必须为bytes类型数据，服务器和客户端发送的数据都是通过encode编码为utf8格式；所以接收时必须要通过decode解码
send_data = "欢迎连接至 Python Socket 服务端！" % addr[0]    
conn.sendall(send_data.encode('utf8'))    #通过encode编码为utf8格式数据后在发送
conn.close()    #断开连接

client

import socket

ip_port = ('127.0.0.1', 9999)
client_host = socket.gethostname()    #获取客户端主机名
client_ip = socket.gethostbyname(client_host)    #获取客户端ip
sk = socket.socket()    #创建socket对象，默认为tcp
sk.connect(ip_port)    #连接服务端
send_data = 'Client_hostname: %s，Client_ip: %s' %(client_host, client_ip)
sk.sendall(send_data.encode('utf8'))    #发送的数据是通过encode编码为utf8格式
accept_data = sk.recv(1024)
print(accept_data.decode('utf8'))    #解码收到的数据
sk.close()

执行结果：

以上只是实现了服务端一次的接收和发送，下面我们进行升级可以一直进行通讯：

server

import socket

sk = socket.socket()
sk.bind(("127.0.0.1", 9008))
sk.listen(5)
while True:
    print('等待客户端接入...')
    conn, addr = sk.accept()
    while True:
        accept_data = conn.recv(1024).decode('utf8')
        print('接收内容：%s    客户端口：%s' %(accept_data, addr[1]))
        if accept_data == "byebye":  # 如果接收到“byebye”则跳出循环结束和第一个客户端的通讯，开始与下一个客户端进行通讯
            break
        send_data = input("输入发送内容：")
        conn.sendall(send_data.encode('utf8'))
    conn.close()  # 跳出循环时结束通讯

client

import socket

sk = socket.socket()
sk.connect(("127.0.0.1", 9008))  # 主动初始化与服务器端的连接
while True:
    send_data = input("输入发送内容:")
    sk.sendall(send_data.encode('utf8'))
    if send_data == "byebye":
        break
    accept_data = sk.recv(1024).decode('utf8')
    print("接收内容：%s" % accept_data)
sk.close()

执行结果：

 

 转载自：http://www.cnblogs.com/idontknowthisperson/p/5958536.html

 

 

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 学习永远不晚。——高尔基

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