python——网络编程
套接字
例子1：单线程
server.py
import socket ip_port=('127.0.0.1',9999) s=socket.socket() #建立套接字 s.bind(ip_port) #绑定地址 s.listen(5) #监听，最大5个连接，默认128个 while True: print("listening...") conn,addr=s.accept() #接收连接，两个返回值，通信连接对象和地址信息 print(conn,addr) while True: try: recv_data=conn.recv(1024) #接收消息，1024字节 print(type(recv_data)) print(str(recv_data,encoding='utf8')) if len(recv_data) == 0: break send_data=recv_data.upper() conn.send(send_data) #发送消息 except Exception: print("连接丢失") break conn.close() #关闭连接
client.py
import socket ip_port=('127.0.0.1',9999) c=socket.socket() c.connect(ip_port) #连接地址 while True: send_data=input(">>: ").strip() if len(send_data)==0:continue if send_data == 'exit': break c.send(bytes(send_data,encoding='utf8')) #发送消息，py3只能发送字节 recv_data=c.recv(1024) print(str(recv_data,encoding='utf-8')) c.close()
例子2：重复连接，解决粘包
server.py
import socket import subprocess ip_port=('127.0.0.1',9999) s=socket.socket() #建立套接字 s.bind(ip_port) #绑定地址 s.listen(5) #监听，最大5个连接，默认128个 while True: #重复接收新连接 print("listening...") conn,addr=s.accept() #接收连接，两个返回值，通信连接对象和地址信息 print(conn,addr) while True: #单个连接重复收发消息 try: recv_data=conn.recv(1024) #接收消息，1024字节 print(str(recv_data,encoding='utf8')) if len(recv_data) == 0: break p=subprocess.Popen(str(recv_data,encoding='utf-8'),shell=True,stdout=subprocess.PIPE) res=p.stdout.read() #用subprocess模块执行命令，输出字节码 if len(res) == 0: send_data="cmd_err" else: send_data=bytes(res.decode('gbk'),encoding='utf8') ready_tag=bytes('Ready|%s' %len(send_data),encoding='utf8') conn.send(ready_tag) #先把消息长度发送给客户端，解决粘包 recv_back=conn.recv(1024).decode('utf8') #接收到Start if recv_back.startswith('Start'): conn.send(send_data) except Exception: print("连接丢失") break conn.close() #关闭连接
client.py
import socket ip_port=('127.0.0.1',9999) c=socket.socket() c.connect(ip_port) #连接地址 while True: #循环发消息 send_data=input(">>: ").strip() if len(send_data)==0:continue if send_data == 'exit': break c.send(bytes(send_data,encoding='utf8')) #发送消息，py3只能发送字节 #收消息，解决粘包的方法 ready_tag=c.recv(1024).decode('utf8') #Ready|9998 if ready_tag.startswith('Ready'): msg_len=int(ready_tag.split('|')[1]) start_tag='Start' c.send(bytes(start_tag,encoding='utf8')) #把start信号发给server recv_len=0 recv_msg=b'' while recv_len < msg_len: recv_data=c.recv(1024) #每次收1024 recv_msg+=recv_data recv_len+=len(recv_data) print('-------------------',recv_len) if recv_len == 0: print('输入命令错误，已中断') break print(str(recv_msg,encoding='utf8',errors='replace')) #客户端返回的字节码，replace表示用?取代非法字符。 #print(recv_data.decode('utf8','ignore')) #效果与上一句相同，ignore表示忽略非法字符。 c.close()
socket模块方法说明：
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。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
例子3：socketserver多线程并发处理连接，模拟ssh执行命令
server.py
import socketserver import subprocess class MyServer(socketserver.BaseRequestHandler): #创建一个继承自socketserver.BaseRequestHandler的类 def handle(self): #必须定义一个handle方法 conn=self.request #连接 print(conn) conn.sendall(bytes('欢迎',encoding='utf8')) while True: data=conn.recv(1024) if len(data) == 0:break print(self.client_address,data.decode()) cmd=subprocess.Popen(data.decode(),shell=True,stdout=subprocess.PIPE,stderr=subprocess.PIPE) cmd_res=cmd.stdout.read() if not cmd_res: cmd_res=cmd.stderr.read() if len(cmd_res)==0: cmd_res=bytes("no stdout",encoding='gbk') #server端如果是windows用gbk，是linux用utf8 conn.send(cmd_res) if __name__ == '__main__': server = socketserver.ThreadingTCPServer(('127.0.0.1',9999),MyServer) #创建socket对象并绑定IP和端口 server.serve_forever() #一直监听是否有客户端请求到达
client.py
import socket ip_port=('127.0.0.1',9999) d=socket.socket() d.connect(ip_port) #连接地址 welcome_msg=d.recv(1024) print('from server:',welcome_msg.decode()) while True: send_data=input(">>: ").strip() if len(send_data)==0:continue d.send(bytes(send_data,encoding='utf8')) recv_data=d.recv(1024) print(recv_data.decode('gbk','replace')) ##server端如果是windows用gbk，是linux用utf8
例子4：IO多路复用
server.py
#!/usr/bin/env python3 import select,socket ip_port=('127.0.0.1',9999) sk=socket.socket() sk.bind(ip_port) sk.listen(5) inputs=[sk,] outputs=[] messages={} while True: rlist,wlist,elist = select.select(inputs,outputs,[],1) print(len(inputs),len(rlist),len(outputs),len(wlist)) #查看各列表变化 # ------------- # inputs中是正在监听的对象列表 # inputs中的对象有变化就加入到rlist # 监听sk对象，如果sk对象有变化，表示有客户端连接 # 如果conn对象有变化，表示有新消息发送过来 # ------------- # 只要outputs列表里有对象，就加入到wlist # ------------- # elist是错误连接的列表 # ------------- # 1表示每1秒刷新一次； for r in rlist: #用for循环解决accept()阻塞 if r == sk: #新客户端连接 print(r) conn,address=r.accept() inputs.append(conn) # 把新建立的连接对象conn加入rlist列表，从而监听conn对象 messages[conn]=[] #conn对象作为字典的key，列表作为字典的vlaue存放消息 conn.sendall(bytes('hello',encoding='utf8')) else: #有新消息 print('============') try: ret=r.recv(1024) if not ret: raise Exception('断开连接') #主动抛异常 else: outputs.append(r) #把发送了消息的连接加入outputs messages[r].append(ret) #把消息内容加入messages字典 except Exception as e: inputs.remove(r) #连接错误则去掉该conn对象，不再监听。 del messages[r] #清除消息列表 for w in wlist: # wlist所有给我发过消息的客户端连接 # 实现读写分离，wlist中对象只需要回消息 msg=messages[w].pop() resp=msg+bytes('response',encoding='utf8') w.sendall(resp) outputs.remove(w) #回消息之后移除对象
client.py
#!/usr/bin/env python3 import socket ip_port=('127.0.0.1',9999) sk = socket.socket() sk.connect(ip_port) data = sk.recv(1024) print(data) while True: inp = input('>>>:') if inp == 'exit': sk.close() break else: sk.sendall(bytes(inp,encoding='utf8')) print(sk.recv(1024))
