Python Socket学习总结

小鱼儿 2023-03-01 10:30 19阅读 0赞

原文链接：[https://segmentfault.com/a/1190000016501735][https_segmentfault.com_a_1190000016501735]

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### 1、背景：Socket 应用最常见的类型就是**客户端/服务器** 应用，服务器用来等待客户端的连接。 ###

### 2、Socket API概览：主要用到的Socket API函数如下 ###

*  socket()
 *  bind()
 *  listen()
 *  accept()
 *  connect()
 *  connect\_ex()
 *  send()
 *  recv()
 *  close()

【备注1】：`socket.socket()` 创建一个类型为 `socket.SOCK_STREAM` 的 socket 对象，默认将使用 [Transmission Control Protocol(TCP) 协议][Transmission Control Protocol_TCP_]

【备注2】：Socket API 的调用顺序和 TCP 的数据流：

![preview][]

*  「监听」Socket 做的事情就像它的名字一样。它会监听客户端的连接，当一个客户端连接进来的时候，服务器将调用 `accept()` 来「接受」或者「完成」此连接
 *  客户端调用 `connect()` 方法来建立与服务器的链接，并开始三次握手。握手很重要是因为它保证了网络的通信的双方可以到达，也就是说客户端可以正常连接到服务器，反之亦然
 *  上图中间部分往返部分表示客户端和服务器的数据交换过程，调用了 `send()` 和 `recv()`方法
 *  下面部分，客户端和服务器调用 `close()` 方法来关闭各自的 socket

例子：1）打印程序服务端echo-server.py

import socket
    
    HOST = '127.0.0.1'  # 标准的回环地址 (localhost)
    PORT = 65432        # 监听的端口 (非系统级的端口: 大于 1023)
    
    with socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) as s: # socket.AF_INET表示IPv4地址族
        s.bind((HOST, PORT)) # 如果host是空字符，服务器将接受本机所有可用的IPv4地址
        s.listen() # 使服务器可以接受连接请求
        # 如果你的服务器需要同时接收很多连接请求，增加backlog参数的值可以加大等待链接请求队列的长度，最大长度取决于操作系统。
        conn, addr = s.accept() # 获取客户端socket连接对象 conn
        # accept()方法阻塞并等待传入连接。当一个客户端连接时，它将返回一个新的socket对象，对象中有表示当前连接的conn和一个由主机、端口号组成的IPv4/v6连接的元组。注意！！！调用accept()方法后拥有了一个新的socket对象，你将用这个socket对象和客户端进行通信。和监听的socket不同的是后者只用来授受新的连接请求
        with conn:
            print('Connected by', addr)
            while True:
                data = conn.recv(1024) # 最多每次接受1024个字节
                # 1024是缓冲区数据大小限制最大值参数bufsize；send()方法也是这个原理，它返回发送内容的字节数，结果可能小于传入的发送内容；
                # 我们可以使用sendall()方法来回避这个问题；和send()方法不一样的是，sendall()方法会一直发送字节，只到所有的数据传输完成或者中途出现错误。成功的话会返回None引用
                if not data:
                    break
                conn.sendall(data)

2）打印程序客户端echo-client.py

import socket
    
    HOST = '127.0.0.1'  # 服务器的主机名或者 IP 地址
    PORT = 65432        # 服务器使用的端口
    
    with socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) as s:
        s.connect((HOST, PORT))
        s.sendall(b'Hello, world')
        data = s.recv(1024)
    
    print('Received', repr(data)) # repr()函数将对象转化为一个对象的string格式。

3）运行打印程序的客户端和服务端

$ ./echo-server.py，此时命令行将被挂起，因为程序有一个阻塞调用conn, addr = s.accept()，等待着客户端的连接——$ ./echo-client.py

[https_segmentfault.com_a_1190000016501735]: https://segmentfault.com/a/1190000016501735
[Transmission Control Protocol_TCP_]: https://en.wikipedia.org/wiki/Transmission_Control_Protocol
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