python学习笔记 - socket通信
socket
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）
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】
import socket ip_port = ('127.0.0.1',2000) sk = socket.socket() sk.bind(ip_port) sk.listen(5) while True: print("Server waiting...") conn,addr = sk.accept() #conn 生成连接实例 接收客户端ip和端口 client_data = conn.recv(1024) #接收数据 print(str(client_data,encoding="utf8")) #打印接收数据 conn.sendall(bytes("不要回答，不要回答，不要回答",encoding="utf8"))#发送数据 conn.close()#关闭该实例连接
import socket ip_port = ("127.0.0.1",2000) #生成实例 sk = socket.socket() #连接服务端 sk.connect(ip_port) #给服务端发送信息 sk.send(bytes('请求发射','utf8')) #接收服务端发送的信息 server_reply = sk.recv(1024) print(str(server_reply,encoding="utf8")) #关闭实例 sk.close()
更多功能
sk = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM,0)
参数一：地址簇
socket.AF_INET IPv4（默认）
socket.AF_INET6 IPv6
socket.AF_UNIX 只能够用于单一的Unix系统进程间通信
参数二：类型
socket.SOCK_STREAM 流式socket , for TCP （默认）
socket.SOCK_DGRAM 数据报式socket , for UDP
socket.SOCK_RAW 原始套接字，普通的套接字无法处理ICMP、IGMP等网络报文，而SOCK_RAW可以；其次，SOCK_RAW也可以处理特殊的IPv4报文；此外，利用原始套接字，可以通过IP_HDRINCL套接字选项由用户构造IP头。
socket.SOCK_RDM 是一种可靠的UDP形式，即保证交付数据报但不保证顺序。SOCK_RAM用来提供对原始协议的低级访问，在需要执行某些特殊操作时使用，如发送ICMP报文。SOCK_RAM通常仅限于高级用户或管理员运行的程序使用。
socket.SOCK_SEQPACKET 可靠的连续数据包服务
参数三：协议
0 （默认）与特定的地址家族相关的协议,如果是 0 ，则系统就会根据地址格式和套接类别,自动选择一个合适的协议.
sk.bind(address)
s.bind(address) 将套接字绑定到地址。address地址的格式取决于地址族。在AF_INET下，以元组（host,port）的形式表示地址。
sk.listen(backlog)
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。
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最大为5
这个值不能无限大，因为要在内核中维护连接队列
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。
sk.accept()
接受连接并返回（conn,address）,其中conn是新的套接字对象，可以用来接收和发送数据。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
sk.connect(address)
连接到address处的套接字。一般，address的格式为元组（hostname,port）,如果连接出错，返回socket.error错误。
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：10061
sk.close()
关闭套接字
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。
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。
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。
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数据。成功返回None，失败则抛出异常。
内部通过递归调用send，将所有内容发送出去。
sk.sendto(string[,flag],address)
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。该函数主要用于UDP协议。
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 client 连接最多等待5s ）
sk.getpeername()
返回连接套接字的远程地址。返回值通常是元组（ipaddr,port）。
sk.getsockname()
返回套接字自己的地址。通常是一个元组(ipaddr,port)
sk.fileno()
套接字的文件描述符
实例：客户端发送shell命令服务端执行并完整返回结果
#socke——server.py #!/usr/bin/env python # -*- coding:utf-8 -*- import socket import time import subprocess #定义地址和端口 ip_port = ("127.0.0.1",9998) #生成socket实例 sk = socket.socket() #服务端绑定地址和端口 sk.bind(ip_port) #服务端最大接收客户端 sk.listen(5) while True: print("server waiting...") #生成实例conn,addr存放客户端的地址和端口 conn,addr = sk.accept() while True: #接收客户端发送过来的信息 client_data = conn.recv(1024) #客户端传输完毕，退出循环 if not client_data:break #打印接受到的客户端信息 print("recv cmd:",str(client_data,"utf8")) #客户端传入的shell命令 cmd = str(client_data,"utf8").strip() #执行shell命令 cmd_call = subprocess.Popen(cmd,shell=True,stdout = subprocess.PIPE) #输出shell命令，格式为bytes cmd_result = cmd_call.stdout.read() #结果为空，代表执行完毕 if len(cmd_result) == 0: cmd_result = b"cmd exection has no output..." #服务端发送的确认信息:标志和命令结果大小 ack_msg = bytes("CMD_RESULT_SIZE|%s" %len(cmd_result),"utf8") #服务端发送确认信息 conn.send(ack_msg) #接收客户端确认信息 client_ack = conn.recv(50) if str(client_ack,"utf8") == "CLIENT_READY_TO_RECV": #发送执行完的命令结果 conn.send(cmd_result) #关闭实例 conn.close()
#socker_client.py #!/usr/bin/env python # -*- conding:utf-8 -*- import socket #定义ip和port ip_port = ("127.0.0.1",9999) #生成socket实例 sk = socket.socket() #与服务器建立连接 sk.connect(ip_port) while True: #用户输入命令 user_input = input("cmd:>>>").strip() if len(user_input) == 0:continue if user_input == 'q':break #发送输入的命令 sk.send(bytes(user_input,'utf8')) #服务器首先发送标志信息 #ack_msg = b"CMD_RESULT_SIZE|%S" %len(cmd_result) #接收服务器标志信息格式为bytes server_ack_msg = sk.recv(100) #转换为str格式：str(bytes_info,"utf8") <==> bytes.decode(bytes_info,'utf8') #cmd_res_msg = str(server_ack_msg.decode()).split("|") cmd_res_msg = str(server_ack_msg,"utf8").split("|") #打印服务端标志信息 print("server response:",cmd_res_msg) if cmd_res_msg[0] == "CMD_RESULT_SIZE": #打印服务端标志位中的字符大小 cmd_res_size = int(cmd_res_msg[1]) #发送客户端确认信号，处理服务端连包问题 sk.send(bytes("CLIENT_READY_TO_RECV","utf8")) #用于拼接返回的字符串 res = "" #定义默认接收为0 received_size = 0 #判断数据是否接收完 while received_size < cmd_res_size: #接收数据 data = sk.recv(1024) #接收数据可能有丢失,需要接收后统计接收到的数据 received_size += len(data) res += str(data,"utf8")else: print(res) print("---------recv done -------") #关闭实例 sk.close()
