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Python网络编程之socket模块实例详解

2016年07月05日19660

Python提供了两个基本的socket模块。一个是socket,它提供了标准的BSD Socket API;另一个是socketServer,它提供了服务器中心类,可以简化网络服务器的开发。一起来看看Python网络编程之socket模块实例详解吧。

开始了解socket模块前,先熟悉下Python的网络编程模块主要支持的两种Intent协议:TCP和UDP。TCP协议是一种面向连接的可靠协议,用于建立机器之间的双向通信流。UDP协议是一种较低级别的、以数据包为基础的协议(无连接传输模式)。与TCP不同,UDP信息不可靠。

他们的区别如下图所示:左图为TCP连接协议,右图为UDP连接协议

Python网络编程之socket模块实例详解

2.socket模块的部分类方法介绍

1、Socket 类型

套接字格式:

socket(family,type[,protocal]) 使用给定的地址族、套接字类型、协议编号(默认为0)来创建套接字。

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服务器之间网络通信
socket.AF_INET6IPv6
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:socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
创建UDP Socket:socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM)

2、Socket 函数

注意点:

1)TCP发送数据时,已建立好TCP连接,所以不需要指定地址。UDP是面向无连接的,每次发送要指定是发给谁。

2)服务端与客户端不能直接发送列表,元组,字典。需要字符串化repr(data)。

socket函数描述
服务端socket函数
s.bind(address)将套接字绑定到地址, 在AF_INET下,以元组(host,port)的形式表示地址.
s.listen(backlog)开始监听TCP传入连接。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()接受TCP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。
客户端socket函数
s.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。
s.connect_ex(adddress)功能与connect(address)相同,但是成功返回0,失败返回errno的值。
公共socket函数
s.recv(bufsize[,flag])接受TCP套接字的数据。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(string[,flag])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(string[,flag])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.recvfrom(bufsize[.flag])接受UDP套接字的数据。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(string[,flag],address)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.close()关闭套接字。
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

3.编写socket测试程序:

#!/usr/bin/env python
# coding:utf-8
"""
TCP Socket服务端示例代码
"""
from socket import *
from time import ctime

__author__ = "风轻情淡"

HOST = '127.0.0.1'
PORT = 8888
BUFSIZ = 1024
ADDR = (HOST, PORT)

tcpSerSock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)
tcpSerSock.bind(ADDR)
tcpSerSock.listen(5)
while True:
    print("等待连接")
    tcpCliSock, addr = tcpSerSock.accept()
    tcpCliSock.sendall(bytes("您已经成功连接", encoding="utf-8"))
    data = tcpCliSock.recv(BUFSIZ)
    tcpCliSock.sendall(bytes(ctime(), encoding="utf-8"))
    tcpCliSock.close()

下面来看看Socket客户端的示例代码:

#!/usr/local/env python
# coding:utf-8
"""
TCP Socket客户端示例代码
"""
from socket import *

__author__ = "风轻情淡"

HOST = '127.0.0.1'
PORT = 8888
BUFSIZ = 1024
ADDR = (HOST, PORT)

tcpCliSock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)
tcpCliSock.connect(ADDR)
while True:
    data = tcpCliSock.recv(BUFSIZ)
    print(str(data, encoding="utf-8"))
    inp = input(">")
    tcpCliSock.sendall(bytes(inp, encoding="utf-8"))
    if inp == 'q':
        break
tcpCliSock.close()

编写连接时,一定要注意发送的都是字节,所以需要将字符串转换为字节;另外接收和发送的顺序需要注意。

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