Python網絡編程之socket


socket是網絡連接端點。例如當你的Web瀏覽器請求ansheng.me的網站時,你的Web瀏覽器創建一個socket並命令它去連接ansheng.me的Web服務器主機,Web服務器也對過來的請求在一個socket上進行監聽。兩端使用各自的socket來發送和接收信息。

在使用的時候,每個socket都被綁定到一個特定的IP地址和端口。IP地址是一個由4個數組成的序列,這4個數均是範圍0~255中的值;端口數值的取值範圍是0~65535。端口數小於1024的都是爲衆所周知的網絡服務所保留的;最大的保留數被存儲在socket模塊的IPPORT_RESERVED變量中。

不是所有的IP地址都對世界的其它地方可見。實際上,一些是專門爲那些非公共的地址所保留的(比如形如192.168.y.z或10.x.y.z)。地址127.0.0.1是本機地址;它始終指向當前的計算機。程序可以使用這個地址來連接運行在同一計算機上的其它程序。

IP地址不好記,你可以花點錢爲特定的IP地址註冊一個主機名或域名。域名服務器(DNS)處理名字到IP地址的映射。每個計算機都可以有一個主機名,即使它沒有在官方註冊。

Python 提供了兩個基本的 socket 模塊。

  1. 第一個是 Socket,它提供了標準的 BSD Sockets API。

  2. 第二個是 SocketServer, 它提供了服務器中心類,可以簡化網絡服務器的開發。

Socket對象

sk = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM,0)

參數一:地址簇

參數描述
socket.AF_INETIPv4(默認)
socket.AF_INET6IPv6
ocket.AF_UNIX只能夠用於單一的Unix系統進程間通信

參數二:類型

參數描述
socket.SOCK_STREAM流式socket , for TCP (默認)
socket.SOCK_DGRAM數據報式socket , for UDP
socket.SOCK_RAW原始套接字,普通的套接字無法處理ICMP、IGMP等網絡報文,而SOCK_RAW可以;其次,SOCK_RAW也可以處理特殊的IPv4報文;此外,利用原始套接字,可以通過IP_HDRINCL套接字選項由用戶構造IP頭。
socket.SOCK_RDM是一種可靠的UDP形式,即保證交付數據報但不保證順序。SOCK_RAM用來提供對原始協議的低級訪問,在需要執行某些特殊操作時使用,如發送ICMP報文。SOCK_RAM通常僅限於高級用戶或管理員運行的程序使用。
socket.SOCK_SEQPACKET可靠的連續數據包服務

參數三:協議

參數描述
0(默認)與特定的地址家族相關的協議,如果是 0 ,則系統就會根據地址格式和套接類別,自動選擇一個合適的協議

Socket類方法

方法描述
s.bind(address)將套接字綁定到地址。address地址的格式取決於地址族。在AF_INET下,以元組(host,port)的形式表示地址。
sk.listen(backlog)開始監聽傳入連接。backlog指定在拒絕連接之前,可以掛起的最大連接數量。
sk.setblocking(bool)是否阻塞(默認True),如果設置False,那麼accept和recv時一旦無數據,則報錯。
sk.accept()接受連接並返回(conn,address),其中conn是新的套接字對象,可以用來接收和發送數據。address是連接客戶端的地址。
sk.connect(address)連接到address處的套接字。一般,address的格式爲元組(hostname,port),如果連接出錯,返回socket.error錯誤。
sk.connect_ex(address)同上,只不過會有返回值,連接成功時返回 0 ,連接失敗時候返回編碼,例如:10061
sk.close()關閉套接字連接
sk.recv(bufsize[,flag])接受套接字的數據。數據以字符串形式返回,bufsize指定最多可以接收的數量。flag提供有關消息的其他信息,通常可以忽略。
sk.recvfrom(bufsize[.flag])與recv()類似,但返回值是(data,address)。其中data是包含接收數據的字符串,address是發送數據的套接字地址。
sk.send(string[,flag])將string中的數據發送到連接的套接字。返回值是要發送的字節數量,該數量可能小於string的字節大小。即:可能未將指定內容全部發送。
sk.sendall(string[,flag])將string中的數據發送到連接的套接字,但在返回之前會嘗試發送所有數據。成功返回None,失敗則拋出異常。內部通過遞歸調用send,將所有內容發送出去。
sk.sendto(string[,flag],address)將數據發送到套接字,address是形式爲(ipaddr,port)的元組,指定遠程地址。返回值是發送的字節數。該函數主要用於UDP協議。
sk.settimeout(timeout)設置套接字操作的超時期,timeout是一個浮點數,單位是秒。值爲None表示沒有超時期。
sk.getpeername()返回連接套接字的遠程地址。返回值通常是元組(ipaddr,port)。
sk.getsockname()返回套接字自己的地址。通常是一個元組(ipaddr,port)
sk.fileno()套接字的文件描述符

socket編程思路

TCP服務端

  1. 創建套接字,綁定套接字到本地IP與端口

  2. 開始監聽連接

  3. 進入循環,不斷接受客戶端的連接請求

  4. 然後接收傳來的數據,併發送給對方數據

  5. 傳輸完畢後,關閉套接字

TCP客戶端

  1. 創建套接字,連接遠端地址

  2. 連接後發送數據和接收數據

  3. 傳輸完畢後,關閉套接字

創建一個socket連接

s1.py爲服務端

  1. #!/usr/bin/env python

  2. # _*_ coding:utf-8 _*_

  3. import socket

  4. # 創建一個socket對象

  5. sk = socket.socket()

  6. # 綁定允許連接的IP地址和端口

  7. sk.bind(('127.0.0.1', 6254, ))

  8. # 服務端允許起來之後,限制客戶端連接的數量,如果超過五個連接,第六個連接來的時候直接斷開第六個。

  9. sk.listen(5)

  10. print("正在等待客戶端連接....")

  11. # 會一直阻塞,等待接收客戶端的請求,如果有客戶端連接會獲取兩個值,conn=創建的連接,address=客戶端的IP和端口

  12. conn, address = sk.accept()

  13. # 輸入客戶端的連接和客戶端的地址信息

  14. print(address, conn)

c1.py爲客戶端

  1. #!/usr/bin/env python

  2. # _*_ coding:utf-8 _*_

  3. import socket

  4. # 創建一個socket對象

  5. obj = socket.socket()

  6. # 制定服務端的IP地址和端口

  7. obj.connect(('127.0.0.1', 6254, ))

  8. # 連接完成之後關閉鏈接

  9. obj.close()

輸出的結果:
socket-01


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