一个简单的python socket编程

╰+哭是因爲堅強的太久メ 2022-03-20 02:14 160阅读 0赞

一、套接字  
  
套接字是为特定网络协议（例如TCP/IP，ICMP/IP，UDP/IP等）套件对上的网络应用程序提供者提供当前可移植标准的对象。它们允许程序接受并进行连接，如发送和接受数据。为了建立通信通道，网络通信的每个端点拥有一个套接字对象极为重要。  
  
套接字为BSD UNIX系统核心的一部分，而且他们也被许多其他类似UNIX的操作系统包括Linux所采纳。许多非BSDUNIX系统（如ms-dos，windows，os/2，mac os及大部分主机环境）都以库形式提供对套接字的支持。  
  
三种最流行的套接字类型是:stream,datagram和raw。stream和datagram套接字可以直接与TCP协议进行接口，而raw套接字则接口到IP协议。但套接字并不限于TCP/IP。  
  
二、套接字模块  
  
套接字模块是一个非常简单的基于对象的接口，它提供对低层BSD套接字样式网络的访问。使用该模块可以实现客户机和服务器套接字。要在python中建立具有TCP和流套接字的简单服务器，需要使用socket模块。利用该模块包含的函数和类定义，可生成通过网络通信的程序。一般来说，建立服务器连接需要六个步骤。  
  
第1步是创建socket对象。调用socket构造函数。  
  
socket=socket.socket(familly,type)  
  
family的值可以是AF\_UNIX(Unix域，用于同一台机器上的进程间通讯)，也可以是AF\_INET（对于IPV4协议的TCP和UDP），至于type参数，SOCK\_STREAM（流套接字）或者SOCK\_DGRAM（数据报文套接字）,SOCK\_RAW（raw套接字）。  
  
第2步则是将socket绑定（指派）到指定地址上，socket.bind(address)  
  
address必须是一个双元素元组,((host,port)),主机名或者ip地址+端口号。如果端口号正在被使用或者保留，或者主机名或ip地址错误，则引发socke.error异常。  
  
第3步，绑定后，必须准备好套接字，以便接受连接请求。  
  
socket.listen(backlog)  
  
backlog指定了最多连接数，至少为1，接到连接请求后，这些请求必须排队，如果队列已满，则拒绝请求。  
  
第4步，服务器套接字通过socket的accept方法等待客户请求一个连接：  
  
connection,address=socket.accept()  
  
调用accept方法时，socket会进入'waiting'（或阻塞）状态。客户请求连接时，方法建立连接并返回服务器。accept方法返回一个含有俩个元素的元组，形如(connection,address)。第一个元素（connection）是新的socket对象，服务器通过它与客户通信；第二个元素（address）是客户的internet地址。  
  
第5步是处理阶段，服务器和客户通过send和recv方法通信（传输数据）。服务器调用send，并采用字符串形式向客户发送信息。send方法返回已发送的字符个数。服务器使用recv方法从客户接受信息。调用recv时，必须指定一个整数来控制本次调用所接受的最大数据量。recv方法在接受数据时会进入'blocket'状态，最后返回一个字符串，用它来表示收到的数据。如果发送的量超过recv所允许，数据会被截断。多余的数据将缓冲于接受端。以后调用recv时，多余的数据会从缓冲区删除。  
  
第6步，传输结束，服务器调用socket的close方法以关闭连接。  
  
建立一个简单客户连接则需要4个步骤。  
  
第1步，创建一个socket以连接服务器 socket=socket.socket(family,type)  
  
第2步，使用socket的connect方法连接服务器 socket.connect((host,port))  
  
第3步，客户和服务器通过send和recv方法通信。  
  
第4步，结束后，客户通过调用socket的close方法来关闭连接。

python 编写server的步骤：  
  
第一步是创建socket对象。调用socket构造函数。如：  
  
socket = socket.socket( family, type )  
  
family参数代表地址家族，可为AF\_INET或AF\_UNIX。AF\_INET家族包括Internet地址，AF\_UNIX家族用于同一台机器上的进程间通信。  
type参数代表套接字类型，可为SOCK\_STREAM(流套接字)和SOCK\_DGRAM(数据报套接字)。  
  
第二步是将socket绑定到指定地址。这是通过socket对象的bind方法来实现的：  
  
socket.bind( address )  
  
  
  
由AF\_INET所创建的套接字，address地址必须是一个双元素元组，格式是(host,port)。host代表主机，port代表端口号。如果端口号正在使用、主机名不正确或端口已被保留，bind方法将引发socket.error异常。  
  
第三步是使用socket套接字的listen方法接收连接请求。  
  
socket.listen( backlog )  
  
backlog指定最多允许多少个客户连接到服务器。它的值至少为1。收到连接请求后，这些请求需要排队，如果队列满，就拒绝请求。  
  
第四步是服务器套接字通过socket的accept方法等待客户请求一个连接。  
  
connection, address = socket.accept()  
  
调用accept方法时，socket会时入“waiting”状态。客户请求连接时，方法建立连接并返回服务器。accept方法返回一个含有两个元素的元组(connection,address)。第一个元素connection是新的socket对象，服务器必须通过它与客户通信；第二个元素address是客户的Internet地址。  
第五步是处理阶段，服务器和客户端通过send和recv方法通信(传输数据)。服务器调用send，并采用字符串形式向客户发送信息。send方法返回已发送的字符个数。服务器使用recv方法从客户接收信息。调用recv时，服务器必须指定一个整数，它对应于可通过本次方法调用来接收的最大数据量。recv方法在接收数据时会进入“blocked”状态，最后返回一个字符串，用它表示收到的数据。如果发送的数据量超过了recv所允许的，数据会被截短。多余的数据将缓冲于接收端。以后调用recv时，多余的数据会从缓冲区删除(以及自上次调用recv以来，客户可能发送的其它任何数据)。  
传输结束，服务器调用socket的close方法关闭连接。  
python编写client的步骤：  
创建一个socket以连接服务器：socket = socket.socket( family, type )  
  
使用socket的connect方法连接服务器。对于AF\_INET家族,连接格式如下：  
  
socket.connect( (host,port) )  
  
host代表服务器主机名或IP，port代表服务器进程所绑定的端口号。如连接成功，客户就可通过套接字与服务器通信，如果连接失败，会引发socket.error异常。  
处理阶段，客户和服务器将通过send方法和recv方法通信。  
传输结束，客户通过调用socket的close方法关闭连接。  
下面给个简单的例子：  
  
server.py  
python 代码  
  
if \_\_name\_\_ == '\_\_main\_\_':  
import socket  
sock = socket.socket(socket.AF\_INET, socket.SOCK\_STREAM)  
sock.bind(('localhost', 8001))  
sock.listen(5)  
while True:  
connection,address = sock.accept()  
try:  
connection.settimeout(5)  
buf = connection.recv(1024)  
if buf == '1':  
connection.send('welcome to server!')  
else:  
connection.send('please go out!')  
except socket.timeout:  
print 'time out'  
connection.close()  
  
client.py  
python 代码  
  
if \_\_name\_\_ == '\_\_main\_\_':  
import socket  
sock = socket.socket(socket.AF\_INET, socket.SOCK\_STREAM)  
sock.connect(('localhost', 8001))  
import time  
time.sleep(2)  
sock.send('1')  
print sock.recv(1024)  
sock.close()

在终端运行server.py，然后运行clien.py，会在终端打印“welcome toserver!"。如果更改client.py的sock.send('1')为其它值在终端会打印”please goout!“，更改time.sleep(2)为大于5的数值， 服务器将会超时。

举例：

服务端:  
  
\#socket server端  
\#获取socket构造及常量  
from socket import \*  
\#''代表服务器为localhost  
myHost = ''  
\#在一个非保留端口号上进行监听  
myPort = 50007  
  
\#设置一个TCP socket对象  
sockobj = socket(AF\_INET, SOCK\_STREAM)  
\#绑定它至端口号  
sockobj.bind((myHost, myPort))  
\#监听，允许5个连结  
sockobj.listen(5)  
  
\#直到进程结束时才结束循环  
while True:  
    \#等待下一个客户端连结  
    connection, address = sockobj.accept( )  
    \#连结是一个新的socket  
    print 'Server connected by', address  
    while True:  
        \#读取客户端套接字的下一行  
        data = connection.recv(1024)  
        \#如果没有数量的话，那么跳出循环  
        if not data: break  
        \#发送一个回复至客户端  
        connection.send('Echo=>'+ data)  
    \#当socket关闭时eof  
    connection.close( )  
  
客户端:  
  
  
import sys  
from socket import \*  
serverHost = 'localhost'  
serverPort = 50007  
  
\#发送至服务端的默认文本  
message = \['Hello network world'\]  
\#如果参数大于1的话，连结的服务端为第一个参数  
if len(sys.argv) > 1:  
    serverHost = sys.argv\[1\]  
    \#如果参数大于2的话，连结的文字为第二个参数  
    if len(sys.argv) > 2:  
        message = sys.argv\[2:\]  
  
\#建立一个tcp/ip套接字对象  
sockobj = socket(AF\_INET, SOCK\_STREAM)  
\#连结至服务器及端口  
sockobj.connect((serverHost, serverPort))  
  
for line in message:  
    \#经过套按字发送line至服务端  
    sockobj.send(line)  
    \#从服务端接收到的数据，上限为1k  
    data = sockobj.recv(1024)  
    \#确认他是引用的，是'x'  
    print 'Client received:', repr(data)  
  
\#关闭套接字  
sockobj.close( )