Socket-网络套接字

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。

Python 提供了两个基本的 socket 模块:

  • Socket 它提供了标准的BSD Socket API。
  • SocketServer 它提供了服务器重心,可以简化网络服务器的开发。

Socket 类型

socket 类型 描述
socket.AF_UNIX 用于同一台机器上的进程通信(既本机通信)
socket.AF_INET 用于服务器与服务器之间的网络通信
socket.AF_INET6 基于IPV6方式的服务器与服务器之间的网络通信
socket.SOCK_STREAM 基于TCP的流式socket通信
socket.SOCK_DGRAM 基于UDP的数据报式socket通信
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:

1
sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)

创建UDP Socket:

1
sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)

Socket 函数

  • TCP发送数据时,已建立好TCP链接,所以不需要指定地址,而UDP是面向无连接的,每次发送都需要指定发送给谁。
  • 服务器与客户端不能直接发送列表,元素,字典等带有数据类型的格式,发送的内容必须是字符串数据。

服务器端 Socket 函数

Socket 函数 描述
s.bind(address) 将套接字绑定到地址,在AF_INET下,以tuple(host, port)的方式传入,如s.bind((host, port))
s.listen(backlog) 开始监听TCP传入连接,backlog指定在拒绝链接前,操作系统可以挂起的最大连接数,该值最少为1,大部分应用程序设为5就够用了
s.accept() 接受TCP链接并返回(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是链接客户端的地址。

客户端 Socket 函数

Socket 函数 描述
s.connect(address) 链接到address处的套接字,一般address的格式为tuple(host, port),如果链接出错,则返回socket.error错误
s.connect_ex(address) 功能与s.connect(address)相同,但成功返回0,失败返回errno的值

公共 Socket 函数

Socket 函数 描述
s.recv(bufsize[, flag]) 接受TCP套接字的数据,数据以字符串形式返回,buffsize指定要接受的最大数据量,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,将字符串中的数据发送到链接的套接字,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,将字符串中的数据发送到链接的套接字,但在返回之前尝试发送所有数据。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u,与recv()类似,但返回值是tuple(data, address)。其中data是包含接受数据的字符串,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形式为tuple(ipaddr, port),指定远程地址发送,返回值是发送的字节数
s.close() 关闭套接字
s.getpeername() 返回套接字的远程地址,返回值通常是一个tuple(ipaddr, port)
s.getsockname() 返回套接字自己的地址,返回值通常是一个tuple(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时间,timeout是一个浮点数,单位是秒,值为None则表示永远不会超时。一般超时期应在刚创建套接字时设置,因为他们可能用于连接的操作,如s.connect()
s.gettimeout() 返回当前超时值,单位是秒,如果没有设置超时则返回None
s.fileno() 返回套接字的文件描述
s.setblocking(flag) 如果flag为0,则将套接字设置为非阻塞模式,否则将套接字设置为阻塞模式(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的文件

Socket 编程思想

TCP 服务器
1、创建套接字,绑定套接字到本地IP与端口

1
2
s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
s.bind()

2、开始监听链接

1
s.listen()

3、进入循环,不断接受客户端的链接请求

1
2
While True:
s.accept()

4、接收客户端传来的数据,并且发送给对方发送数据

1
2
s.recv()
s.sendall()

5、传输完毕后,关闭套接字

1
s.close()

TCP 客户端
1、创建套接字并链接至远端地址

1
2
s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
s.connect()

2、链接后发送数据和接收数据

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2
s.sendall()
s.recv()

3、传输完毕后,关闭套接字

范例

服务端
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# -*- coding: utf-8 -*-
'''
file-name:server.py
'''

# 加载socket包
import socket
# 创建 socket 对象
s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
# 获取本地主机名
host = socket.gethostname()
# 设置端口号
port = 8000
# 绑定端口号
s.bind((host, port))
# 设置最大连接数,超过后排队
s.listen(1)

while True:
# 建立客户端连接
clientsocket, addr = s.accept()
print("连接地址: %s" % str(addr))
msg='欢迎访问socket服务!'+ "\r\n"
clientsocket.send(msg.encode('utf-8'))
clientsocket.close()
客户端
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# -*- coding: utf-8 -*-
'''
file-name:client.py
'''

# 加载socket包
import socket
# 创建 socket 对象
s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
# 获取本地主机名
host = socket.gethostname()
# 设置端口号
port = 8000
# 连接服务,指定主机和端口
s.connect((host, port))
# 接收小于 1024 字节的数据
msg = s.recv(1024)
# 关系socket连接
s.close()
# 输出访问内容
print(msg.decode('utf-8'))

步骤

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# shell 1
> python server.py
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# shell 2
> python client.py
欢迎访问socket服务!

视频

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