socket模块

1、释义：

socket起源于Unix，而Unix/Linux基本哲学之一就是“一切皆文件”，对于文件用【打开】【读写】【关闭】模式来操作。socket就是该模式的一个实现，socket即是一种特殊的文件，一些socket函数就是对其进行的操作（读/写IO、打开、关闭）

基本上，Socket 是任何一种计算机网络通讯中最基础的内容。例如当你在浏览器地址栏中输入 http://www.cnblogs.com/ 时，你会打开一个套接字，然后连接到 http://www.cnblogs.com/ 并读取响应的页面然后然后显示出来。而其他一些聊天客户端如 gtalk 和 skype 也是类似。任何网络通讯都是通过 Socket 来完成的。

Python 官方关于 Socket 的函数请看 http://docs.python.org/library/socket.html

socket和file的区别：

• 　　file模块是针对某个指定文件进行【打开】【读写】【关闭】
• 　　socket模块是针对 服务器端 和 客户端Socket 进行【打开】【读写】【关闭】

2、TCP和UDP

TCP可靠性的实现：

• 校验码
• 接收方反馈
• 信息包附带序号

UDP：

• 快，不需要花费时间建立和关闭连接
• 偶尔丢失一两个消息包无所谓，但是TCP会严格检查
• UDP的限制是一个信息包不超过64KB的数据

TCP和UDP区别就是UDP不建立连接，只保证数据的完整性，数据传输快，但是不保证数据是否真的被收到，也不保证数据是够只接收一次，也不保证次序。
服务端是用来给一个或者多个客户端提供服务的，当客户端发起请求，开始等待服务端的返回结果，服务端接受完请求以后，根据自己的逻辑进行处理请求，并返回给客户端，客户端接收到返回结果以后，关闭和服务端的连接。
最常用个客户端和服务端有两种模式C/S（mysql）模式和B/S模式（网站）

4、socket模块用法

创建套接字
s = socket.socket(address_family, socket_type)
address family：

• socket.AF_INET         默认ipv4
• Socket.AF_INET        ipv6
• Socket.AF_UNIX       只能用于单一的unix系统进行间通信

socket type：

• socket.SOCK_STREAM    流式socket，TCP
• socket.SOCK_DGRAM      数据报是socket   UDP

TCP:
s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)

bind(address)     绑定地址
address = (‘0.0.0.0’, 8009)
s.bind(address) 或者 s.bind((‘0.0.0.0’, 8009))
address 必须是一个元组

address = （host，port）

• host：服务端ip，字符串类型， 如果为0.0.0.0  代表本机的任意一个ip
• port：服务端提供的端口， 整型， 0-1024为系统保留

监听消息：  
s.listen(backlog)：backlog代表可以同时接受多少个socket连接

接受连接：
conn, addr = s.accept()
接受连接并返回元组(conn, addr), 其中conn是新的套接字对象，每一个新的连接就创建一个新的对象。可以用来接受和发送数据，addr是客户端的地址，包含host和port

发送数据:
s.send(string)             发送字符串到连接的套接字，可能未将指定内容全部发送
s.sendall(string)      内部递归调用send，将所有内容发送出去，建议使用。

接收数据：
data = s.recv(bufsize)
接收套接字数据，数据以字符串形式返回，bufsize指定最多接收的数据量，可以使用1024， 2048
如果不知道接收的数量有多少，可能几个字节，可能几M，一般通过循环接收

UDP:
s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
s.sendto(string)
data, address = s.recvfrom(bufsize)

客户端：
客户端首先也要创建socket套接字
s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
客户端连接服务端函数：
s.connect(address)                连接到address的套接字
result = connect_ex(address)        成功返回0，失败返回错误码（推荐使用）

通用：
s.close()                关闭socket套接字
s.getsocketname()                   获取套接字的名字
s.settimeout(timeout)        设置套接字超时时间，timeout为float类型，单位为秒。
s.gettimeout()             获得套接字超时时间

通用：
s.setblocking(flage)       flage为bool值
setblocking(True) is equivalent to settimeout(None)          相当于不设置超时时间，一直阻塞在那里
setblocking(False) is equivalent to settimeout(0.0)            相当于设置超时时间为0, 如果设置False，那么accept和recv时一旦无数据，则报错。
s.fileno()             返回套接字的文件描述符（一个小整数）。这对于select.select()是有用的。

5、实现ssh链接功能

server端01：

import socket
import paramiko
from threading import Thread
import sys


class SSH(Thread):
    def __init__(self, ip, port, user, password):
        # super().__init__()
        Thread.__init__(self)
        self.ip = ip
        self.prot = port
        self.user = user
        self.password = password

    def ssh(self, cmd):
        ssh = paramiko.SSHClient()
        ssh.set_missing_host_key_policy(paramiko.AutoAddPolicy())
        try:
            ssh.connect(hostname=self.ip, username=self.user, password=self.password, timeout=1)
        except:
            print("Timeout or not parmission")
            return 1
        stdin, stdout, stderr = ssh.exec_command(cmd)  # 输出会分别保存到三个文件里
        stdout = stdout.read()  # [:-1]指的是去掉最后一个字符，因为这个最后输出会有个换行符
        stderr = stderr.read()[:-1]
        ssh.close()
        if stdout:
            return stdout.decode('utf-8') or "ok"
        else:
            return stderr

    def run(self):
        HOST = ''
        s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
        s.bind((HOST, self.prot))
        s.listen(1)
        conn, addr = s.accept()
        print("Connected by: {0}".format(addr))
        while True:
            try:
                data = conn.recv(1024)
                if not data:
                    break
                conn.sendall(self.ssh(data))
            except:
                print("close connection")
                break
        s.close()

if __name__ == '__main__':
    ip = '127.0.0.1'
    prot = 1234
    user = 'root'
    password = '123456'
    ssh = SSH(ip, prot, user, password)
    ssh.start()

server端02：

import socket
import commands

HOST = ''                 # Symbolic name meaning all available interfaces
PORT = 1234              # Arbitrary non-privileged port
s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
s.bind((HOST, PORT))
s.listen(1)
conn, addr = s.accept()
print('Connected by', addr)
while True:
    data = conn.recv(1024)
    if not data:
        break
    result = commands.getoutput(data)
    conn.sendall(result)
s.close()

client端：

import socket
import sys

HOST = '192.168.137.130'    # The remote host
PORT = 1234              # The same port as used by the server
with socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) as s:
    s.connect((HOST, PORT))
    while 1:
        world = input("[root@jiang socket]#")
        if world:
            s.sendall(world.encode('utf-8'))
            data = s.recv(1024)
            if data:
                # print('Received', repr(data.decode('utf-8')).upper())
                print("{0}".format(data.decode('utf-8')))

        else:
            print("input nothing!")
            sys.exit(1)

 6、创建一个socket服务

默认在宿主机开启一个端口，进行访问：

import http.server
import socketserver

port = 8000

host = '127.0.0.1'

address = (host, port)

handle = http.server.SimpleHTTPRequestHandler

with socketserver.TCPServer(address, handle) as httpd:
    print("server start...")
    httpd.serve_forever() 

7、socketserver

socket不支持多并发，socketserver最主要的作用：就是实现一个并发处理，前面只是铺垫。 SocketServer主要是用于解决当多个客户端连接时， Socket服务端都会服务器上创建一个线程或进程来处理该客户端的请求，一个客户端对应一个后端的一个进程或者线程，这样增加系统的利用率。

socketserver就是对socket的再封装。SocketServer模块简化了网络服务器的开发。

示例：

模拟httpclient， 访问百度

   import socket

host = 'www.baidu.com'
port = 80

new_ip = socket.gethostbyname(host)
print('Connect to', host, 'is', new_ip)

try:
    s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
    s.connect((new_ip, port))
    request = "GET / HTTP/1.1
Host:www.baidu.com

"
    print(type(request))
    s.sendall(request.encode("utf-8"))
    # python3 sendall发送的不是string，而是bytes        python2   要求发送的是string
    reply = s.recv(8096)
    if reply:
        print('ok!')
    else:
        print('on!')
    print(reply)
   s.close()

except socket.error as e:
    print(e)