socket网路编程基础
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应答网络请求,使主机间或者一台计算机上的进程间可以通讯。 Socket起源于UNIX,在Unix一切皆文件哲学的思想下,socket是一种"打开—读/写—关闭"模式的实现,服务器和客户端各自维护一个"文件",在建立连接打开后,可以向自己文件写入内容供对方读取或者读取对方内容,通讯结束时关闭文件。socket的英文原义是“插槽”或“插座”,就像我们家里座机一样,如果没有网线的那个插口,电话是无法通信的。Socket是实现TCP,UDP协议的接口,便于使用TCP,UDP。
# 流程描述: # # 1 服务器根据地址类型(ipv4,ipv6)、socket类型、协议创建socket # # 2 服务器为socket绑定ip地址和端口号 # # 3 服务器socket监听端口号请求,随时准备接收客户端发来的连接,这时候服务器的socket并没有被打开 # # 4 客户端创建socket # # 5 客户端打开socket,根据服务器ip地址和端口号试图连接服务器socket # # 6 服务器socket接收到客户端socket请求,被动打开,开始接收客户端请求,直到客户端返回连接信息。这时候socket进入阻塞状态, # 所谓阻塞即accept()方法一直等到客户端返回连接信息后才返回,开始接收下一个客户端连接请求 # # 7 客户端连接成功,向服务器发送连接状态信息 # # 8 服务器accept方法返回,连接成功 # # 9 客户端向socket写入信息(或服务端向socket写入信息) # # 10 服务器读取信息(客户端读取信息) # # 11 客户端关闭 # # 12 服务器端关闭
TCP是一种面向连接的可靠地协议,在一方发送数据之前,必须在双方之间建立一个连接,建立的过程需要经过三次握手,通信完成后要拆除连接,需要经过四次握手,这是由TCP的半关闭造成的,一方在完成数据发送后要发送一个FIN来终止这个方向的连接,一个TCP连接在收到一个FIN后仍能发送数据,但应用程序很少这么做,下面是TCP连接建立和拆除的过程:
Socket 对象(内建)方法
服务器端
s.bind()
# 绑定地址(host,port)到套接字, 在AF_INET下,以元组(host,port)的形式表示地址。
s.listen()
# 开始TCP监听。backlog指定在拒绝连接之前,操作系统可以挂起的最大连接数量。该值至少为1,大部分应用程序设为5就可以了。
s.accept()
# 被动接受TCP客户端连接,(阻塞式)等待连接的到来
客户端
s.connect()
# 主动初始化TCP服务器连接,。一般address的格式为元组(hostname,port),如果连接出错,返回socket.error错误。
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
公共用途的函数
s.recv()
# 接收TCP数据,数据以字符串形式返回,bufsize指定要接收的最大数据量。flag提供有关消息的其他信息,通常可以忽略。
s.send()
# 发送TCP数据,将string中的数据发送到连接的套接字。返回值是要发送的字节数量,该数量可能小于string的字节大小。
s.sendall()
# 完整发送TCP数据,完整发送TCP数据。将string中的数据发送到连接的套接字,但在返回之前会尝试发送所有数据。成功返回None,失败则抛出异常。
s.close()
# 关闭套接字
s.recvform()
# 接收UDP数据,与recv()类似,但返回值是(data,address)。其中data是包含接收数据的字符串,address是发送数据的套接字地址。
s.sendto()
# 发送UDP数据,将数据发送到套接字,address是形式为(ipaddr,port)的元组,指定远程地址。返回值是发送的字节数。
s.getpeername()
# 返回连接套接字的远程地址。返回值通常是元组(ipaddr,port)。
s.getsockname()
# 返回套接字自己的地址。通常是一个元组(ipaddr,port)
s.setsockopt(level,optname,value)
# 设置给定套接字选项的值。
s.getsockopt(level,optname[.buflen])
# 返回套接字选项的值。
s.settimeout(timeout)
# 设置套接字操作的超时期,timeout是一个浮点数,单位是秒。值为None表示没有超时期。一般,超时期应该在刚创建套接字时设置,因为它们可能用于连接的操作(如connect())
s.gettimeout()
# 返回当前超时期的值,单位是秒,如果没有设置超时期,则返回None。
s.fileno()
# 返回套接字的文件描述符。
s.setblocking(flag)
# 如果flag为0,则将套接字设为非阻塞模式,否则将套接字设为阻塞模式(默认值)。非阻塞模式下,如果调用recv()没有发现任何数据,或send()调用无法立即发送数据,那么将引起socket.error异常。
s.makefile()
# 创建一个与该套接字相关连的文件
简单实例
服务端
我们使用socket模块的socket函数来创建一个socket对象。socket对象可以通过调用其他函数来设置一个socket服务。
现在我们可以通过调用bind(hostname,port)函数来指定服务器的port(端口)。
接着,我们调用socket对象的accept方法。该方法等待客户端的连接,并返回connection对象,表示已连接到客户端。
import socket # 导入socket模块 sk = socket.socket() # 创建socket对象 sk.bind(("127.0.0.1", 8888)) # 绑定端口,“127.0.0.1”代表本机地址,8888为设置链接的端口地址 sk.listen(5) # 设置监听,最多可有5个客户端进行排队 conn, addr = sk.accept() # 阻塞状态,被动等待客户端的连接 print(conn) # conn可以理解客户端的socket对象 # <socket.socket fd=4, family=AddressFamily.AF_INET, type=SocketKind.SOCK_STREAM, proto=0, laddr=('127.0.0.1', 9005), raddr=('127.0.0.1', 36694)> print(addr) # addr为客户端的端口地址 # ('127.0.0.1', 40966) accept_data = conn.recv(1024) # conn.recv()接收客户端的内容,接收到的是bytes类型数据, accept_data2 = str(accept_data, encoding="utf8") # str(data,encoding="utf8")用“utf8”进行解码 print("".join(("接收内容:", accept_data2, " 客户端口:", str(addr[1])))) send_data = input("输入发送内容:") conn.sendall(bytes(send_data, encoding="utf8")) # 发送内容必须为bytes类型数据,bytes(data, encoding="utf8")用“utf8”格式进行编码 conn.close()
客户端
接下来我们写一个简单的客户端实例连接到以上创建的服务。端口号为8888。
socket.connect(hostname,port)方法打开一个TCP连接到主机为"127.0.0.1"端口为port的服务商。连接后我们就可以从服务器端后期数据,记住,操作完成后需要关闭连接。
import socket sk = socket.socket() sk.connect(("127.0.0.1", 8888)) # 主动初始化与服务器端的连接 send_data = input("输入发送内容:") sk.sendall(bytes(send_data, encoding="utf8")) accept_data = sk.recv(1024) print(str(accept_data, encoding="utf8")) sk.close()
以上只是实现了服务端一次的接收和发送,下面我们进行升级可以一直进行通讯:
服务端
import socket sk = socket.socket() sk.bind(("127.0.0.1", 9008)) sk.listen(5) while True: conn, addr = sk.accept() while True: accept_data = str(conn.recv(1024), encoding="utf8") print("".join(["接收内容:", accept_data, " 客户端口:", str(addr[1])])) if accept_data == "byebye": # 如果接收到“byebye”则跳出循环结束和第一个客户端的通讯,开始与下一个客户端进行通讯 break send_data = input("输入发送内p容:") conn.sendall(bytes(send_data, encoding="utf8")) conn.close() # 跳出循环时结束通讯
客户端
import socket sk = socket.socket() sk.connect(("127.0.0.1", 9008)) # 主动初始化与服务器端的连接 while True: send_data = input("输入发送内容:") sk.sendall(bytes(send_data, encoding="utf8")) if send_data == "byebye": break accept_data = str(sk.recv(1024), encoding="utf8") print("".join(("接收内容:", accept_data))) sk.close()
以上简单实例中,客户端必须排队与服务器进行通讯,只有当前一个客户端与服务器端通讯完毕后才能与服务端进行通讯,那么有没有办法能让多个客户端同时与服务器端进行通讯呢?那么就要用到socketserver模块了:
简单并发实例
服务端
import socketserver # 导入socketserver模块 class MyServer(socketserver.BaseRequestHandler): # 创建一个类,继承自socketserver模块下的BaseRequestHandler类 def handle(self): # 要想实现并发效果必须重写父类中的handler方法,在此方法中实现服务端的逻辑代码(不用再写连接准备,包括bind()、listen()、accept()方法) while 1: conn = self.request addr = self.client_address # 上面两行代码,等于 conn,addr = socket.accept(),只不过在socketserver模块中已经替我们包装好了,还替我们包装了包括bind()、listen()、accept()方法 while 1: accept_data = str(conn.recv(1024), encoding="utf8") print(accept_data) if accept_data == "byebye": break send_data = bytes(input(">>>>>"), encoding="utf8") conn.sendall(send_data) conn.close() if __name__ == '__main__': sever = socketserver.ThreadingTCPServer(("127.0.0.1", 8888), MyServer) # 传入 端口地址 和 我们新建的继承自socketserver模块下的BaseRequestHandler类 实例化对象 sever.serve_forever() # 通过调用对象的serve_forever()方法来激活服务端
客户端(http://www.cnblogs.com/idontknowthisperson/p/5958536.html)
import socket sk = socket.socket() sk.connect(("127.0.0.1", 8888)) # 主动初始化与服务器端的连接 while True: send_data = input("输入发送内容:") sk.sendall(bytes(send_data, encoding="utf8")) if send_data == "byebye": break accept_data = str(sk.recv(1024), encoding="utf8") print("".join(("接收内容:", accept_data))) sk.close()
套接字对象方法
下面是最常用的套接字对象方法:
服务器端套接字函数
socket类型 |
描述 |
s.bind() |
绑定地址(主机号 端口号对)到套接字 |
s.listen() |
开始TCP监听 |
s.accept() |
被动接受TCP客户端连接,(阻塞式)等待连续的到来 |
客户端套接字函数
公共用途的套接字函数
面向模块的套接字函数
面向文件的套接字函数
TCP通信实例
1.服务器 tcpSerSock.py
核心操作如下:
ss = socket() # 创建服务器套接字
ss.bind() # 地址绑定到套接字上
ss.listen() # 监听连接
inf_loop: # 服务器无限循环
cs = ss.accept() # 接受客户端连接 阻塞式:程序连接之前处于挂起状态
comm_loop: # 通信循环
cs.recv()/cs.send() # 对话 接受与发送数据
cs.close() # 关闭客户端套接字
ss.close() # 关闭服务器套接字 (可选)
代码来源:http://blog.csdn.net/ziyouhahaze/article/details/48914731
文章来源:http://www.cnblogs.com/nulige/p/6235531.html?utm_source=itdadao&utm_medium=referral