本节内容：
- Socket语法及相关
- SocketServer实现多并发
SOCKET语法及相关
socket概念
socket本质上就是在2台网络互通的电脑之间，架设一个通道，两台电脑通过这个通道来实现数据的互相传递。 我们知道网络 通信 都 是基于 ip+port 方能定位到目标的具体机器上的具体服务，操作系统有0-65535个端口，每个端口都可以独立对外提供服务，如果 把一个公司比做一台电脑 ，那公司的总机号码就相当于ip地址， 每个员工的分机号就相当于端口， 你想找公司某个人，必须 先打电话到总机，然后再转分机 。
建立一个socket必须至少有2端， 一个服务端，一个客户端， 服务端被动等待并接收请求，客户端主动发起请求， 连接建立之后，双方可以互发数据。
Socket Families(地址簇)
socket.AF_UNIX unix本机进程间通信
socket.AF_INET IPV4
socket.AF_INET6 IPV6
Socket Types
socket.SOCK_STREAM #for tcp
socket.SOCK_DGRAM #for udp
socket.SOCK_RAW #原始套接字，普通的套接字无法处理ICMP、IGMP等网络报文，而SOCK_RAW可以；其次，SOCK_RAW也可以处理特殊的IPv4报文；此外，利用原始套接字，可以通过IP_HDRINCL套接字选项由用户构造IP头。
socket.SOCK_RDM #是一种可靠的UDP形式，即保证交付数据报但不保证顺序。SOCK_RAM用来提供对原始协议的低级访问，在需要执行某些特殊操作时使用，如发送ICMP报文。SOCK_RAM通常仅限于高级用户或管理员运行的程序使用。
socket.SOCK_SEQPACKET #废弃了
Socket 方法
socket.socket(family=AF_INET, type=SOCK_STREAM, proto=0, fileno=None)
socket.getaddrinfo(host, port, family=0, type=0, proto=0, flags=0) #获取要连接的对端主机地址
sk.bind(address)
s.bind(address) 将套接字绑定到地址。address地址的格式取决于地址族。在AF_INET下，以元组（host,port）的形式表示地址。
sk.listen(backlog)
开始监听传入连接。backlog指定在拒绝连接之前，可以挂起的最大连接数量。
backlog等于5，表示内核已经接到了连接请求，但服务器还没有调用accept进行处理的连接个数最大为5
这个值不能无限大，因为要在内核中维护连接队列
sk.setblocking(bool)
是否阻塞（默认True），如果设置False，那么accept和recv时一旦无数据，则报错。
sk.accept()
接受连接并返回（conn,address）,其中conn是新的套接字对象，可以用来接收和发送数据。address是连接客户端的地址。
接收TCP 客户的连接（阻塞式）等待连接的到来
sk.connect(address)
连接到address处的套接字。一般，address的格式为元组（hostname,port）,如果连接出错，返回socket.error错误。
sk.connect_ex(address)
同上，只不过会有返回值，连接成功时返回 0 ，连接失败时候返回编码，例如：10061
sk.close()
关闭套接字
sk.recv(bufsize[,flag])
接受套接字的数据。数据以字符串形式返回，bufsize指定最多可以接收的数量。flag提供有关消息的其他信息，通常可以忽略。
sk.recvfrom(bufsize[.flag])
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。
sk.send(string[,flag])
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。即：可能未将指定内容全部发送。
sk.sendall(string[,flag])
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。
内部通过递归调用send，将所有内容发送出去。
sk.sendto(string[,flag],address)
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。该函数主要用于UDP协议。
sk.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 client 连接最多等待5s ）
sk.getpeername()
返回连接套接字的远程地址。返回值通常是元组（ipaddr,port）。
sk.getsockname()
返回套接字自己的地址。通常是一个元组(ipaddr,port)
sk.fileno()
套接字的文件描述符
socket.sendfile(file, offset=0, count=None)
发送文件 ，但目前多数情况下并无什么卵用。
简单发送消息
socket server端
import socket
# 定义协议类型，默认可以对照上面参考
server = socket.socket() # 声明SOCKET类型，同时生成SOCKET连接对象
server.bind(('localhost',6999)) # 绑定监听端口
server.listen() # 监听,最大多少个连接，挂起的连接
print('kaishi deng dianhua')
while True:
conn, addr = server.accept() # 等电话打进来
print('dianhua lai le')
print(conn, addr) # CONN就是客户端连过来而在服务器端为其生成的一个连接实例
while True:
data = conn.recv(1024) # 接收消息
print('recv:', data)
if not data:
print('close conn')
break
conn.send(data.upper()) # 发送
# conn.sendall() # 发送全部，不一定会好使
server.close()
客户端
# !/usr/bin/env python
# _*_coding:utf-8_*_
# Author:Joker
import socket
# 定义协议类型，默认可以对照上面参考
client = socket.socket() # 声明SOCKET类型，同时生成SOCKET连接对象
client.connect(('localhost',6999))
while True:
msg = input('>>>:').strip()
if len(msg) == 0:continue
client.send(msg.encode('utf-8'))
data = client.recv(1024) # 1024 字节
print('recv',data.decode())
client.close()
利用socket模拟ssh远程执行命令
socket server端
# !/usr/bin/env python
# _*_coding:utf-8_*_
# Author:Joker
import socket
import os,time
server = socket.socket()
server.bind(('localhost', 9996))
server.listen()
while True:
conn, addr = server.accept()
print('new conn:', addr)
while True:
data = conn.recv(1024)
if not data:
print('客户端已断开')
break
print('执行指令：', data)
cmd_res = os.popen(data.decode()).read()
if len(cmd_res) == 0:
cmd_res = 'cmd has no output'
conn.send(str(len(cmd_res.encode())).encode('utf-8')) # 发送大小给客户端
# time.sleep(1) # 通过缓冲区超时，来解决粘包问题
client_ack = conn.recv(1024) # wait client to confirm # 等待确认
print('ack from client:',client_ack)
conn.send(cmd_res.encode('utf-8'))
server.close()
client
# !/usr/bin/env python
# _*_coding:utf-8_*_
# Author:Joker
import socket
client = socket.socket()
client.connect(('localhost',9996))
while True:
cmd = input('>>>:').strip()
if len(cmd) == 0:continue
client.send(cmd.encode('utf-8'))
cmd_res_size = client.recv(1024) # 接收命令结果的长度
print('命令结果大小',cmd_res_size)
client.send('我准备好了'.encode())
received_size = 0
received_data = b''
while received_size < int(cmd_res_size.decode()):
data = client.recv(1024)
received_size += len(data) # 每次收到的有可能小于1024，所以必须用LEN判断
received_data += data
else:
print('receve done',received_size)
print(received_data.decode())
client.close()
# 因为缓冲区的问题，很可能会执行的命令的结果缓冲在这个BUFFERS里面，所以客户端再收的时候会从这个BUFFERS里面取
利用socket模拟ftp
socket server端
# !/usr/bin/env python
# _*_coding:utf-8_*_
# Author:Joker
import socket,hashlib
import os
server = socket.socket()
server.bind(('localhost', 9996))
server.listen()
while True:
conn,addr = server.accept()
while True:
print('等待指令')
data = conn.recv(1024)
if not data:
print('客户端已断开')
break
cmd, filename = data.decode().split() # GET FILENAME
print(filename)
if os.path.isfile(filename):
f = open(filename, 'rb')
m = hashlib.md5()
file_size = os.stat(filename).st_size
conn.send(str(file_size).encode()) # SEND FILENAME
conn.recv(1024) # 客户端确认准备好
for line in f:
m.update(line)
conn.send(line) # 发送
print('file md5',m.hexdigest())
f.close()
conn.send(m.hexdigest().encode()) # 最后发送MD5值
print('send done')
server.close()
client
# !/usr/bin/env python
# _*_coding:utf-8_*_
# Author:Joker
import socket,hashlib
client = socket.socket()
client.connect(('localhost',9996))
while True:
cmd = input('>>>:').strip()
if len(cmd) == 0:continue
if cmd.startswith('get'):
client.send(cmd.encode())
server_response = client.recv(1024)
print('server response:',server_response)
client.send(b'ready to recv file')
file_total_size = int(server_response.decode())
received_size = 0
filename = cmd.split()[1]
f = open(filename + '.new','wb')
m = hashlib.md5
while received_size < file_total_size:
if file_total_size - received_size > 1024: # 要收的不止一次
size = 1024
else: # 最后一次，剩多少收多少
size = file_total_size - received_size
print('last receive',size)
data = client.recv(size)
received_size += len(data)
m.update(data)
f.write(data)
else:
new_file_md5 = m.hexdigest()
print('file recv done',received_size,file_total_size)
f.close()
server_file_md5 = client.recv(1024)
print('server file md5:',server_file_md5)
print('client file md5:',new_file_md5)
client.close()
# 因为缓冲区的问题，很可能会执行的命令的结果缓冲在这个BUFFERS里面，所以客户端再收的时候会从这个BUFFERS里面取
SocketServer
# 一共几种类型
class socketserver.TCPServer(server_address, RequestHandlerClass, bind_and_activate=True)
class socketserver.UDPServer(server_address, RequestHandlerClass, bind_and_activate=True)
class socketserver.UnixStreamServer(server_address, RequestHandlerClass, bind_and_activate=True) unix tcp
class socketserver.UnixDatagramServer(server_address, RequestHandlerClass, bind_and_activate=True) unix udp
+------------+
| BaseServer |
+------------+
|
v
+-----------+ +------------------+
| TCPServer | -------> | UnixStreamServer |
+-----------+ +------------------+
|
v
+-----------+ +--------------------+
| UDPServer | -------> | UnixDatagramServer |
+-----------+ +--------------------+
创建 SOCKETSERVE步骤
1。创建请求处理类，并且这个类要继承BASEREQUESTHANDLE，并且还要重写父类的HANDLE()
2。实例化SERVER CLASSE，TCPSERVE，并且传递SERVER IP 和你上面创建的请求处理类给这个TCPSERVER
3。
SERVER.HANDLE_REQUEST() 处理一个请求
SERVER.SERVE_FOREVER() 处理多个请求，永远执行
4。
SERVER.CLOSE
class socketserver.ForkingTCPServer
class socketserver.ForkingUDPServer
class socketserver.ThreadingTCPServer
class socketserver.ThreadingUDPServer
sockerserver server端
import socketserver
class MyTCPHandler(socketserver.BaseRequestHandler):
def handle(self):
while True:
try:
self.data = self.request.recv(1024).strip()
print('{}wrote:'.format(self.client_address[0]))
print(self.data)
except ConnectionResetError as e:
print('err',e)
break
if __name__ == '__main__':
HOST,PORT = 'localhost',9999
server = socketserver.TCPServer((HOST,PORT),MyTCPHandler)
server.serve_forever()
server = socketserver.ThreadingTCPServer # 线程
server = socketserver.ForkingTCPServer # 进程
client
import socket
# 定义协议类型，默认可以对照上面参考
client = socket.socket() # 声明SOCKET类型，同时生成SOCKET连接对象
client.connect(('localhost',6999))
while True:
msg = input('>>>:').strip()
if len(msg) == 0:continue
client.send(msg.encode('utf-8'))
data = client.recv(1024) # 1024 字节
print('recv',data.decode())
client.close()
作业1：用socketserver继续完善FTP作业
作业2：开发一个批量主机管理工具
需求：
- 可以对机器进行分组
- 可以对指定的一组或多组机器执行批量命令，分发文件(发送接收)
- 纪录操作日志