• socket编程


    socket是基于C/S架构的,也就是说进行socket网络编程,通常需要编写两个py文件,一个服务端,一个客户端。

    首先,导入Python中的socket模块: import socket

    Python中的socket通信逻辑如下图所示

    这张逻辑图,是整个socket编程中的重点.

    在Python中,import socket后,用socket.socket()方法来创建套接字,语法格式如下:

    sk = socket.socket([family[, type[, proto]]])
    

    参数说明:

    • family: 套接字家族,可以使AF_UNIX或者AF_INET
    • type: 套接字类型,根据是面向连接的还是非连接分为SOCK_STREAMSOCK_DGRAM,也就是TCP和UDP的区别。
    • protocol: 一般不填默认为0。

    直接socket.socket(),则全部使用默认值。

    下面是具体的参数定义:

    socket类型描述
    socket.AF_UNIX 只能够用于单一的Unix系统进程间通信
    socket.AF_INET IPv4
    socket.AF_INET6 IPv6
    socket.SOCK_STREAM 流式socket , for TCP
    socket.SOCK_DGRAM 数据报式socket , 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_SEQPACKET 可靠的连续数据包服务
    创建TCP Socket: s=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
    创建UDP Socket: s=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM)

    通过s = socket.socket()方法,我们可以获得一个socket对象s,也就是通常说的获取了一个“套接字”,该对象具有一下方法:

    方法描述
    服务器端方法  
    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(backlog) 开始监听。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() 被动接受客户端连接,(阻塞式)等待连接的到来,并返回(conn,address)二元元组,其中conn是一个通信对象,可以用来接收和发送数据。address是连接客户端的地址。
    客户端方法  
    s.connect(address) 客户端向服务端发起连接。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
    公共方法  
    s.recv(bufsize) 接收数据,数据以bytes类型返回,bufsize指定要接收的最大数据量。
    s.send() 发送数据。返回值是要发送的字节数量。
    s.sendall() 完整发送数据。将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.recvform() 接收UDP数据,与recv()类似,但返回值是(data,address)。其中data是包含接收的数据,address是发送数据的套接字地址。
    s.sendto(data,address) 发送UDP数据,将数据data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.close() 关闭套接字,必须执行。
    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

    注意事项:

    1. Python3以后,socket传递的都是bytes类型的数据,字符串需要先转换一下,string.encode()即可;另一端接收到的bytes数据想转换成字符串,只要bytes.decode()一下就可以。

    2. 在正常通信时,accept()recv()方法都是阻塞的。所谓的阻塞,指的是程序会暂停在那,一直等到有数据过来。

    socket编程思路:

    服务端:

    1. 创建套接字,绑定套接字到本地IP与端口:socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM) , s.bind()
    2. 开始监听连接:s.listen()
    3. 进入循环,不断接受客户端的连接请求:s.accept()
    4. 接收传来的数据,或者发送数据给对方:s.recv() , s.sendall()
    5. 传输完毕后,关闭套接字:s.close()

    客户端:

    1. 创建套接字,连接服务器地址:socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM) , s.connect()
    2. 连接后发送数据和接收数据:s.sendall(), s.recv()
    3. 传输完毕后,关闭套接字:s.close()

    Python的socket编程,通常可分为TCP和UDP编程两种,前者是带连接的可靠传输服务,每次通信都要握手,结束传输也要挥手,数据会被检验,是使用最广的通用模式;后者是不带连接的传输服务,简单粗暴,不加控制和检查的一股脑将数据发送出去的方式,但是传输速度快,通常用于安全和可靠等级不高的业务场景,比如文件下载。

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