网络编程之socket的运用
一，socket用法
socket是什么 ？
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。
套接字的发展史及分类
套接字起源于 20 世纪 70 年代加利福尼亚大学伯克利分校版本的 Unix,即人们所说的 BSD Unix。 因此,有时人们也把套接字称为“伯克利套接字”或“BSD 套接字”。一开始,套接字被设计用在同 一台主机上多个应用程序之间的通讯。这也被称进程间通讯,或 IPC。套接字有两种（或者称为有两个种族）,分别是基于文件型的和基于网络型的。
基于文件类型的套接字家族
套接字家族的名字：AF_UNIX
unix一切皆文件，基于文件的套接字调用的就是底层的文件系统来取数据，两个套接字进程运行在同一机器，可以通过访问同一个文件系统间接完成通信
基于网络类型的套接字家族套接字家族的名字：AF_INET
(还有AF_INET6被用于ipv6，还有一些其他的地址家族，不过，他们要么是只用于某个平台，要么就是已经被废弃，或者是很少被使用，或者是根本没有实现，所有地址家族中，AF_INET是使用最广泛的一个，python支持很多种地址家族，但是由于我们只关心网络编程，所以大部分时候我么只使用AF_INET)
套接字工作流程
一个生活中的场景。你要打电话给一个朋友，先拨号，朋友听到电话铃声后提起电话，这时你和你的朋友就建立起了连接，就可以讲话了。等交流结束，挂断电话结束此次交谈。 生活中的场景就解释了这工作原理。
图3
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
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
1，先用socket实现一个简单的ssh
ssh服务端
1 import socket,os 2 server=socket.socket() 3 server.bind(('127.0.0.1',1314)) 4 server.listen() 5 while True: 6 conn,addr=server.accept() 7 try: 8 while True: 9 data=conn.recv(1024) 10 print('客户端发来的命令是：',data.decode()) 11 if not data:break 12 if len(data)==0: 13 print('命令为空') 14 send_data=os.popen(data.decode()).read()#执行命令，并读出结果 15 conn.send(send_data.encode()) 16 except ConnectionResetError as e: 17 print('一个客户端断开连接') 18 conn.close() 19 server.colse()
ssh客户端
1 import socket 2 client=socket.socket() 3 client.connect(('127.0.0.1',1314)) 4 while True: 5 data=input('>>>') 6 if len(data)==0:continue 7 client.send(data.encode()) 8 recv_data=client.recv(1024) 9 print(recv_data.decode()) 10 client.close()
2，实现文件传输
在前面的一个ssh做基础的情况下，我们是不是也能跟ftp一样传文件这些呢，当然可以肯定的告诉你，可以传文件的，而且在后面的学习完成以后，你还能自己写一个ftp实现上传下载文件的功能。先做一个简单的文件传输功能吧。
服务端（server）
1 import socket,os 2 server=socket.socket() 3 server.bind(('127.0.0.1',1314)) 4 server.listen() 5 while True: 6 conn,addr=server.accept() 7 print('连接成功！') 8 try: 9 while True: 10 file_name=conn.recv(1024).decode() 11 if not file_name: break 12 if os.path.isfile(file_name):#判断文件是否存在 13 file_len=os.stat(file_name).st_size#获取文件大小 14 conn.send(str(file_len).encode()) 15 conn.recv(1024) 16 with open(file_name,'rb') as f: 17 for i in f: 18 conn.send(i) 19 print('文件发送完成') 20 else: 21 print('文件不存在') 22 except ConnectionResetError: 23 print('一个客户端断开') 24 finally: 25 conn.close() 26 server.close()
客户端（client）
1 import socket 2 client=socket.socket() 3 client.connect(('127.0.0.1',1314)) 4 while True: 5 file_name=input(">>>") 6 if len(file_name)==0:continue 7 client.send(file_name.encode()) 8 file_len=client.recv(1024).decode() 9 client.send('接收数据长度成功'.encode()) 10 get_len=0 11 f=open(file_name,'wb') 12 while get_len<float(file_len): 13 data=client.recv(1024) 14 get_len+=len(data) 15 f.write(data) 16 print('已经完成',get_len,'/',file_len) 17 print('文件传输完成') 18 f.close() 19 client.close()
二，socketserver用法
前面都是为最后面的装逼做铺垫的，没错的，下面即将进入的是我们今天的装逼操作了，socketserver。
当然这里我们也只是写简单的用法，其实用法跟socket用法是差不多的，所以只给了简单的使用方法
服务端（server）
1 import socketserver 2 class MyServer(socketserver.BaseRequestHandler): 3 def handle(self):#里面是跟客户端交互的全过程 4 while True: 5 try: 6 data=self.request.recv(1024) #self.request相当于socket里面的conn 7 print('收到来自客户端%s的消息：%s' %(self.request,data.decode())) 8 self.request.send(data.upper()) 9 except ConnectionResetError as e: 10 print('error:',e) 11 break 12 if __name__ == '__main__': 13 #创建一个服务，绑定ip跟端口 14 server=socketserver.ThreadingTCPServer(('127.0.0.1',1314),MyServer) 15 server.serve_forever()#服务一直开启
客户端（client）
1 import socket 2 client=socket.socket() 3 client.connect(('127.0.0.1',1314)) 4 while True: 5 data=input('>>>') 6 client.send(data.encode()) 7 get_data=client.recv(124) 8 print(get_data.decode()) 9 client.close()
