python网络编程

此篇博文是《python核心编程》的第16章的笔记

主要介绍了基于套接字的这种低级别的协议的使用，由于是底层的所以在调bug神马会非常受用

客户、服务器的几个例子：

硬件形式的：打印机服务器、文件服务器

软件形式的：web服务器、数据库服务器、窗口服务器

关于银行出纳也是这样类似的客户服务器模型

关于套接字

套接字是网络通信最为底层的东西

套接字的两个分类分别是:

AF_UNIX（用于本地）与AF_INET（用于网络）

Python 只支持AF_UNIX，AF_NETLINK，和AF_INET 家族。由于我们只关心网络编程，所以在本
章的大部分时候，我们都只用AF_INET

地址和端口

如果把套接字比做电话的插口——即通讯的最底层结构，那主机与端口就像区号与电话号码的
一对组合。有了能打电话的硬件还不够，你还要知道你要打给谁，往哪打。

套接字的另外一种分类方式：

面向连接

实现这种连接的主要协议就是传输控制协议（即TCP）。要创建TCP 套接字就得在创建的时候，
指定套接字类型为SOCK_STREAM。TCP 套接字采用SOCK_STREAM 这个名字，表达了它做为流套接字的
特点。由于这些套接字使用Internet 协议（IP）来查找网络中的主机，这样形成的整个系统，一般
会由这两个协议（TCP 和IP）来提及，即TCP/IP。

无连接

实现这种连接的主要协议就是用户数据报协议（即UDP）。要创建UDP 套接字就得在创建的时候，
指定套接字类型为SOCK_DGRAM。SOCK_DGRAM 这个名字，也许你已经猜到了，来自于单词“datagram”
（“数据报”）。由于这些套接字使用Internet 协议来查找网络中的主机，这样形成的整个系统，一
般会由这两个协议（UDP 和IP）来提及，即UDP/IP。

python中的套接字

使用socket模块

使用该模块的方法你可以Google或者查看help(socket)

使用它是通过创建一个socket对象，然后所有的操作通过对象的方法来实现，socket对象构建额参数就是上面所说的几个概念

使用socket开发服务器

你也许想知道很多软件服务器是如何开发出来的，既然socket是底层的网络编程的组件，那么可以用它来开发一个网络服务器，下面的代码使用socket模块实现了一个简单的时间服务器，使用TCP/IP,使用UDP的例子可以参考原书

服务端代码：

　　 import socket  
    from time import ctime
    # 创建一个套接字对象
    sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)  
    #把这个套接字对象绑定到一个服务器地址，这里是本地
    sock.bind(('localhost', 8001))  
    ##设置好套接字开始监听，里面的5是什么意思呢
    sock.listen(5)  
    # 开始无限等待服务的循环
    while True:  
        print 'waiting for connection..'
        ##当用户请求时，创建一个关于该用户的套接字，和该用户的地址
        cliensock,address = sock.accept()  
        print cliensock
        print 'conncet from', address
        try:  
            ##设置客户请求的等待时间
            cliensock.settimeout(5)  
            ## 接受客户的请求，data是返回的数据，似乎例子中是string类型的
            data = cliensock.recv(1024)    
            ##返回一个字符类型的数据，使用send方法
            cliensock.send('[%s]%s'%(ctime(),data))             
        except socket.timeout:  
            print 'time out'  
        cliensock.close()  

 

客户端代码

    import socket  
    #创建套接字对象
    sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) 
    #链接到一个服务器地址
    sock.connect(('localhost', 8001)) 
    #发送数据，string类型的
    sock.send('fvsbvdb') 
    #接受返回的数据
    print sock.recv(1024)  
    sock.close()  

 

一个增强socket模块？

SocketServer 是标准库中一个高级别的模块。用于简化网络客户与服务器的实现。模块中，
已经实现了一些可供使用的类。

你也会注意到，我们的程序现在是“事件驱动”了。这就意味着，只有在事件出现的时候，程序才有“反应”。界面编程（第18 章）也是事件驱动的。你会注意到有一个相似之处，即在代码的最后一行都有一个服务器的无限循环，等待并处理客户的服务请求。

请仔细看看下面的代码实现上面的时间服务器，你会发现这里变成面向对象编程以及事件驱动了

服务器段代码

from SocketServer import TCPServer as TCP,StreamRequestHandler as SRH
from time import ctime

HOST = ''
PORT = 21567
ADDR = (HOST, PORT)

class MyRequestHandler(SRH):
    def handle(self):
        print '...connected from:', self.client_address
        self.wfile.write('[%s] %s' % (ctime(),self.rfile.readline()))
        
tcpServ = TCP(ADDR, MyRequestHandler)
print 'waiting for connection...'
tcpServ.serve_forever()

客户端代码

from socket import *
HOST = 'localhost'
PORT = 21567
BUFSIZ = 1024
ADDR = (HOST, PORT)
while True:
    tcpCliSock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)
    tcpCliSock.connect(ADDR)
    data = raw_input('> ')
    if not data:
        break
    tcpCliSock.send('%s\r\n' % data)
    data = tcpCliSock.recv(BUFSIZ)
    if not data:
        break
    print data.strip()
    tcpCliSock.close()

Twisted 框架？？？

Twisted 是一个完全事件驱动的网络框架。它允许你使用和开发完全异步的网络应用程序和协议。

它为你创建一个完整系统提供了很大的帮助。系统中可以有：网络协议，线程，安全和认证，聊天/即时通讯，数据库管理，关系数据库集成，网页/互联网，电子邮件，命令行参数，图形界面集成等。

与网络和套接字相关的Python 模块

socket 底层网络接口。
asyncore/ 为能异步处理客户请求的网络应用程序提供底层功能。
asynchat
select 在单线程网络服务器程序中，管理多个套接字连接。
SocketServer 包含了写网络应用程序服务器所需要的高级别模块。提供了完整的进程和线程
的版本。

建议

async*和SocketServer 模块在创建服务器方面都提供了高层次的功能。由于是基于socket 和
（或）select 模块，封装了所有的底层的代码，它们使得你可以快速开发客户/服务器的系统。

虽然async*是标准库提供的唯一的异步开发支持库。我们也可选择如Twisted 这样的，相对标
准库更现代，更强大的第三方库。

我们本章所讨论的主题涵盖了在Python 中用socket 网络编程和如何用低级别的协议如TCP/IP
和UDP/IP 来创建应用程序。如果你想要开发高层次的网页和Internet 应用程序，我们强烈建议你
阅读第17 章和第20 章。

 第17章和第20章是：网络客户端编程以及web编程

号外：关于阻塞非阻塞，同步异步的解释