soket编程

socket编程

socket是基于C/S架构的，也就是说进行socket网络编程，需要编写两个py文件，一个服务端，一个客户端

Python中的socket通信逻辑（图片来自网络）:

Python提供了两个级别访问网络服务：

• 低级别的网络服务支持基于Socket，它提供了标准的BSD Sockets API，可以访问底层操作系统Socket接口的全部方法。
• 高级别的网络服务模块SocketServer，它提供了服务器中心类，可以简化网络服务器的开发。

什么是Socket?

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响应网络的请求，使主机间或者一台计算机上的进程间可以通讯。

Socket()函数

Python中，我们用socket()函数来创建套接字，语法格式如下：

socket.socket(family=-1, type=-1, proto=-1)

参数

• family：套接字家族可以使AF_UNIX或者AF_INET，默认为-1
• type：套接字类型可以根据是面向连接还是非连接分为SOCK_STREAM或SOCK_DGRAM，默认为-1
• protocl：一般默认为0

直接socket.socket()，则全部使用默认值。

Socket对象内置方法

注意事项：

1. Python3以后，socket传递的都是bytes类型的数据，字符串需要先转换一下，string.encode()即可；另一端接收到的bytes数据想要转换字符串，只要bytes.decode()一下就可以。
2. 在正常通信时，accept()和recv()方法都是阻塞。所谓的阻塞就是指程序会一直暂停，等待数据过来。

Socket编程思路：

 服务端：

1. 创建套接字，绑定套接字到本地IP与端口：socket.socket),s.bind()
2. 开始监听连接：s.listen()
3. 进入循环，不断接受客户端的连接请求，并返回（conn,address）二元元组，其中conn是一个通信对象，可以用来接收和发送数据。address是连接客户端的地址。：s.accept()
4. 接收传来的数据，或者发送数据给对方：s.recv(),s.sendall()
5. 传输完毕后，关闭套接字：s.close()

客户端：

1. 创建套接字，连接服务器地址：socket.socket),s.connect()
2. 连接后发送数据和接收数据：s.sendall()，s.recv()
3. 传输完毕后，关闭套接字：s.close()

 简单实例

服务器端：

tocket_server.py

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-
__author__ = 'tian'
__data__ = '2020/1/7 18:09'

import socket

ip_port = ('127.0.0.1',9999)
sk = socket.socket() #创建套接字
sk.bind(ip_port) #绑定服务器地址
sk.listen(5) #监听连接请求,超过后排队
print('启动socket服务，等待客户端连接...')
conn,address = sk.accept() #等待连接，此处自动阻塞，conn是通信对象，address连接客户端的地址,样式ip+端口

while True: #一个死循环，直到客户端发送exit的信号，才关闭连接
    clinet_data = conn.recv(1024).decode()#接收信息
    if clinet_data == 'exit': #判断是否退出连接
        exit("通信结束")
    print("来自{0}的客户端向你发来消息:{1}".format(address,clinet_data))
    conn.sendall('服务器端已经接收到你的消息'.encode())#回馈信息给客户端
conn.close() #关闭连接

客户端：

socket_clinet.py

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-
__author__ = 'tian'
__data__ = '2020/1/7 18:10'

import socket

ip_port = ('127.0.0.1',9999)
s = socket.socket() #创建套接字
s.connect(ip_port)  #连接服务器

while True:
    inp = input("请输入要发送的信息:").strip()
    if not inp:continue #防止输入空信息，导致异常退出
    s.sendall(inp.encode())#将输入的内容发送到服务器端
    if inp == 'exit': #如果输入的是exit,表示断开连接
        print("通信结束！")
        break
    server_reply = s.recv(1024).decode()#接收服务器端的返回
    print(server_reply)
s.close() #关闭连接

运行服务器端、客户端.py文件，进行测试。

默认情况下创建的是单进程单线程，同时只能处理一个客户端请求，如果实现多客户端请求，那么需要使用多线程。

实现多客户端请求

使用Python内置的threading模块，配合socket模块创建多线程服务器。客户端代码不需要修改，复制多一份.py。

tocket_server.py

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-
__author__ = 'tian'
__data__ = '2020/1/7 18:09'

import socket
import threading #导入线程模块

def link_handler(link,client):
    """
    该函数为线程需要执行的函数，负责具体的服务器和客户端之间的通信工作
    :param link: 当前线程处理的连接
    :param client: 客户端ip和端口信息，一个二元元组
    :return: None
    """
    print("服务器开始接收来自[{0}:{1}]的请求...".format(client[0],client[1]))
    while True:
        clinet_data = link.recv(1024).decode()
        if clinet_data == "exit":
            print("结束与[{0}:{1}]的通信...".format(client[0],client[1]))
            break
        print("来自[{0}:{1}]的客户端向你发来信息:{2}".format(client[0],client[1],clinet_data))
        link.sendall('服务器已经收到你的消息'.encode())
    link.close()

ip_port = ('127.0.0.1',9999)
sk = socket.socket() #创建套接字
sk.bind(ip_port) #绑定服务器地址
sk.listen(5) #监听连接请求
print('启动socket服务，等待客户端连接...')

while True: #一个死循环，直到客户端发送exit的信号，才关闭连接
    conn,address = sk.accept() #等待连接，此处自动阻塞
    t = threading.Thread(target=link_handler,args=(conn,address))
  t.start()

 客户端代码不变，复制多几份.py文件，打开进行测试；

 socketserver编程

上面使用socket和threading模块实现了一个简单的多线程服务器。在非正式环境，随便使用还可以。但是如果要在生产环境中使用，那就不行。

Python为了满足我们对多线程网络服务器的需求，提供了socketserver模块。socketserver在内部使用IO多路复用以及多线程/进程机场，实现了并发处理多个客户端请求的socket服务端。每个客户端请求连接的服务器时，socketserver服务端都会

创建一个【线程】或者【进程】专门负责处理当前客户端的所有请求。

使用ThreadingTCPServer使用的例子：

服务器端：

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-
__author__ = 'tian'
__data__ = '2020/1/8 11:37'

import socketserver


class MyServer(socketserver.BaseRequestHandler):
    """
    必须继承socketserver.BaseRequestHandler类
    """

    def handle(self):
        conn = self.request #request里封装了所有请求的数据
        conn.sendall('欢迎访问socketserver服务器!'.encode())
        while True:
            data = conn.recv(1024).decode()
            if data == 'exit':
                print("断开与{0}的连接!".format(self.client_address,))
                break
            print("来自{0}的客户端向你发来消息:{0}".format(self.client_address,data))
            conn.sendall(('已收到你的消息:{0}'.format(data).encode()))

if __name__ == '__main__':

    #创建一个多线程TCP服务器
    server = socketserver.ThreadingTCPServer(('127.0.0.1',9999),MyServer)
    print("启动socketserver服务器！")
    #启动服务器，服务器一直保持运行状态
    server.serve_forever()

客户端（与上面的没有怎么改变）

import socket

ip_port = ('127.0.0.1',9999)

sk = socket.socket()
sk.connect(ip_port)
# sk.settimeout(5)

data = sk.recv(1024).decode()

print('服务器端返回的:',data)
while True:
    inp = input('你:').strip()
    if not inp:continue
    sk.sendall(inp.encode())
    if inp == 'exit':
        print("谢谢使用，88！")
    data = sk.recv(1024).decode()
    print('服务器:',data)
sk.close()

备注：复制多几个客户端运行进行测试；