python初探 socket

1.什么是socket？

Socket中文译作：套接字，但是大家一般约定俗称的都用：socket。我想在解释socket是什么之前，先说它是用来干嘛的：socket是来建立‘通信’的基础，建立连接，传输数据————‘通信端点’。

我的理解：每个socket对象就是一个抽象的‘通信对象’，而‘通信对象’做的事情就是发送或者接受信息。就想生活中：每个联网的计算机就是一个socket对象，每个打电话的人也是一个socket对象。

每个编程语言几乎都现成的socket类，为什么？你见过不能上网的计算机吗～有了socket类，我们只需要调用这个类就能愉快的进行网络编程了，也就是接下来要说的：python中的socket编程。

2.python中的socket编程

正如上面说的一样，socket是传输数据的，传输数据是如何传送？要效率还是要准确性？所以socket分为两种：面向连接和无连接。

1. 面向连接：使用的TCP协议，就是在传输数据之前，先建立可靠的连接，然后数据以字节流的形式传输。从而保证了数据的可靠、不重复、有序性。因为是字节流，所以没有数据边界，可以把一份数据拆分成多份，这样有利于传输的效率。

2. 无连接：使用的UDP协议，传输数据之前不需要建立连接，数据以报文的形式传输。

总结： 两者的区别在于——是否建立连接；数据传输的形式（报文或者数据流）

TCP Socket通信流程图：

下面就是使用python语言，编写服务器端的例子：建立两个文件夹，sever(模拟服务器),client(模拟客户端）

#  服务器端代码
import socket

print ('我是服务端！')
HOST = ''
PORT = 50007
s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)  # 创建TCP socket对象
s.bind((HOST, PORT))  # 绑定地址
s.listen(1)  # 监听TCP，1代表：操作系统可以挂起(未处理请求时等待状态)的最大连接数量。该值至少为1
conn, addr = s.accept()  # 开始被动接受TCP客户端的连接。
print ('连接的地址', repr(addr))
while 1:
    data = conn.recv(1024)  # 接受TCP数据，1024表示缓冲区的大小
    if not data: break
    print ('接收到:', repr(data))
    conn.sendall(data)  # 把从客户端接收来的数据完整的，发送给客户端
conn.close()

现在服务器端的TCP socket已经开始监听：50007端口，等待客户端的连接。接下来就是写客户端的socket，让这两个soket连接起来，产生通信。

import socket

print ('我是客户端！')
HOST = 'localhost'    # 服务器的ip
PORT = 50007              # 需要连接的服务器的端口
s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
s.connect((HOST, PORT))#链接指定的计算机的端口
print ("发送'hello world............'")
str='hello world.............'
s.sendall(bytes(str,'utf8'))  # 发送‘Hello，world’给服务器
data = s.recv(1024)
s.close()
print('接收到', repr(data) ) # 打印从服务器接收回来的数据

1.先运行服务器端的代码：python server.py

2.运行客户端的代码：python client.py

 

4.UDP Socket

UDP是无连接，同时发送的是报文，所以和TCP Socket有一些不一样的地方，参照下面socket的方法和属性表，修改上面的代码就可以了。

 创建两个文件：模拟客户端：client_dup  模拟服务端：server_dup

#client_dup 模拟客户端
import socket

host = '127.0.0.1'
#两个段口必须一致
port = 25535
addr = (host, port)
byte = 1024
sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
while True:
    data = input('Please input the message: ')
    text = data.encode('utf-8')
    sock.sendto(text, addr)

    #输入'exit'退出
    if data == 'exit':
        break
    else:
        #getsockname返回当前套接字的信息(IP,端口号)
        print("The OS assigned me the address {}".format(sock.getsockname()))
        data, addr = sock.recvfrom(byte)
        text = data.decode("utf-8")
        print('The server {} replied{!r}'.format(addr, text))

sock.close()

#server_dup模拟服务端
import socket
byte = 1024
#两个端口要保持一致
port = 25535
host = ""
addr = (host, port)

#创建套接字
sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
#绑定
sock.bind(addr)
print("waiting to receive messages...")

while True:
    (data, addr) = sock.recvfrom(byte)#接受UDP套接字的数据。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。
    text = data.decode('utf-8')
    if text == 'exit':
        break
    else :
        print('The client at {} says {!r}'.format(addr, text))
        text = 'Your data was {}bytes long'.format(len(data))
        data = text.encode('utf-8')
        sock.sendto(data, addr)

#关闭套接字
sock.close()

公共socket函数	描述
s.recv(bufsize[,flag])	接受TCP套接字的数据。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(string[,flag])	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(string[,flag])	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.recvfrom(bufsize[.flag])	接受UDP套接字的数据。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(string[,flag],address)	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.close()	关闭套接字。
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