python之SOCKET网络编程
一、socket解释
Socket是应用层与TCP/IP协议族通信的中间软件抽象层,它是一组接口。在设计模式中,Socket其实就是一个门面模式,它把复杂的TCP/IP协议族隐藏在Socket接口后面,对用户来说,一组简单的接口就是全部,让Socket去组织数据,以符合指定的协议。所以,我们无需深入理解tcp/udp协议,socket已经为我们封装好了,我们只需要遵循socket的规定去编程,写出的程序自然就是遵循tcp/udp标准的。
二、套接字
套接字有两种:1、基于文件类型的套接字(AF_UNIX) 2、基于网络类型的套接字(AF_INET)(AF_INET6):用于IPV6
套接字工作流程:
先从服务器端说起。服务器端先初始化Socket,然后与端口绑定(bind),对端口进行监听(listen),调用accept阻塞,等待客户端连接。在这时如果有个客户端初始化一个Socket,然后连接服务器(connect),如果连接成功,这时客户端与服务器端的连接就建立了。客户端发送数据请求,服务器端接收请求并处理请求,然后把回应数据发送给客户端,客户端读取数据,最后关闭连接,一次交互结束。
三、套接字函数
服务端套接字函数
s.bind() 绑定(主机,端口号)到套接字
s.listen() 开始TCP监听
s.accept() 被动接受TCP客户的连接,(阻塞式)等待连接的到来
客户端套接字函数
s.connect() 主动初始化TCP服务器连接
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
公共用途的套接字函数
s.recv() 接收TCP数据
s.send() 发送TCP数据(send在待发送数据量大于己端缓存区剩余空间时,数据丢失,不会发完)
s.sendall() 发送完整的TCP数据(本质就是循环调用send,sendall在待发送数据量大于己端缓存区剩余空间时,数据不丢失,循环调用send直到发完)
s.recvfrom() 接收UDP数据
s.sendto() 发送UDP数据
s.getpeername() 连接到当前套接字的远端的地址
s.getsockname() 当前套接字的地址
s.getsockopt() 返回指定套接字的参数
s.setsockopt() 设置指定套接字的参数
s.close() 关闭套接字
面向锁的套接字方法
s.setblocking() 设置套接字的阻塞与非阻塞模式
s.settimeout() 设置阻塞套接字操作的超时时间
s.gettimeout() 得到阻塞套接字操作的超时时间
面向文件的套接字的函数
s.fileno() 套接字的文件描述符
s.makefile() 创建一个与该套接字相关的文件
四、基于tcp的套接字
# 导入socket 库 from socket import * # 主机地址为空字符串表示,所有的地址都绑定, # 包括环回地址,所有网络接口的ip地址 127.0.0.1 # 客户端必须事先知道服务端的地址才能连接成功 HOST = '0.0.0.0' PORT = 21567 BUFSIZ = 1024 ADDR = (HOST, PORT) #创建socket,指明协议,AF_INET表示是IPv4协议, SOCK_STREAM表示是tcp协议 tcpSerSock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM) #绑定地址和端口,表示使用这个地址 # HOST为空字符串表示 本机所有ip, port为21567 tcpSerSock.bind(ADDR) #使socket处于监听状态,参数大意是指,允许等待连接的客户端的最大数量 # 这个TCP 服务进程监听在 本机所有ip, port为21567,等待客户端的连接。 tcpSerSock.listen(5) print('等待客户端连接...') # accept <阻塞式> 等待连接请求,有客户端连接上来, # 只有服务端程序调用了accept, # 才会有 syn ack ,客户端收到后发送 ack, 三路握手完成, 连接才能成功 # 注意,这里返回了一个新的socket:tcpCliSock用来和这个连接上来的客户端进行通信 # 原来的 tcpSerSock 还是负责监听 tcpCliSock, addr = tcpSerSock.accept() print('连接来自:', addr) while True: # 阻塞式等待接收消息,BUFSIZ指定了一次最多获取多少byte的消息 # 返回的是bytes类型, # 缺省是阻塞模式,可以设置socket 为nonblocking data = tcpCliSock.recv(BUFSIZ) # 当对方关闭连接的时候,返回空bytes if not data: tcpCliSock.close() break # 接受到的是bytes类型,需要解码 rstr = data.decode() print(rstr) # 发送消息 send 不一定能发送所有的数据 # sendall 会反复尝试,直到所有的数据都发送完毕 # 发送的也必须是bytes类型 tcpCliSock.sendall(f'** {rstr}'.encode()) tcpSerSock.close()
客户端
from socket import * HOST = '127.0.0.1' PORT = 21567 BUFSIZ = 1024 ADDR = (HOST, PORT) #创建socket,指明协议 tcpCliSock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM) #连接远程地址和端口,发送syn,等待 syn ack,也是阻塞式的 tcpCliSock.connect(ADDR) while True: data = input('>> ') if not data: break # 发送消息,必须是 bytes类型 tcpCliSock.send(data.encode()) # 阻塞式等待接收消息 data = tcpCliSock.recv(BUFSIZ) # 当对方关闭连接的时候,返回空字符串 if not data: break # 解码打印字符串 print(data.decode()) tcpCliSock.close()
例:(以局域网内一台泊声背景音乐为服务端为例,编写客户端)
![](https://images.cnblogs.com/OutliningIndicators/ContractedBlock.gif)
五、基于UDP的套接字
服务端:
import socket ip_port=('127.0.0.1',9000) BUFSIZE=1024 udp_server_client=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM) udp_server_client.bind(ip_port) while True: msg,addr=udp_server_client.recvfrom(BUFSIZE) print(msg,addr) udp_server_client.sendto(msg.upper(),addr)
客户端:
import socket ip_port=('127.0.0.1',9000) BUFSIZE=1024 udp_server_client=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM) while True: msg=input('>>: ').strip() if not msg:continue udp_server_client.sendto(msg.encode('utf-8'),ip_port) back_msg,addr=udp_server_client.recvfrom(BUFSIZE) print(back_msg.decode('utf-8'),addr)