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  • Python—Socket

    Python—Socket

    Socket模块
    socket通常也称作"套接字",用于描述IP地址和端口,是特定网络协议如TCP/IP、UDP/IP套件对网络应用程序提供者提供的当前可移植标准的对象,
    用来连接后进行数据的发送和接收
    一、套接字格式
    socket=socket.socket(familly,type,proto)
    familly参数:地址簇
    socket.AF_INET
    IPv4(默认)
    socket.AF_UNIX
    只能够用于单一的Unix系统进程间通信
    socket.AF_INET6
    IPv6

    type参数:类型
    socket.SOCK_STREAM
    流式socket , for TCP(默认)
    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_RDM
    是一种可靠的UDP形式,即保证交付数据报但不保证顺序。SOCK_RAM用来提供对原始协议的低级访问,在需要执行某些特殊操作时使用,如发送ICMP报文。SOCK_RAM通常仅限于高级用户或管理员运行的程序使用。
    socket.SOCK_SEQPACKET
    可靠的连续数据包服务
    proto参数:协议
      0  (默认)与特定的地址家族相关的协议,如果是 0 ,则系统就会根据地址格式和套接类别,自动选择一个合适的协议
    二、常用功能

    sk.bind(address)
      #s.bind(address) 将套接字绑定到地址。address地址的格式取决于地址族。在AF_INET下,以元组(host,port)的形式表示地址。

    sk.listen(backlog)
      #开始监听传入连接。backlog指定在拒绝连接之前,可以挂起的最大连接数量。backlog等于5,表示内核已经接到了连接请求,
    # 但服务器还没有调用accept进行处理的连接个数最大为5这个值不能无限大,因为要在内核中维护连接队列

    sk.setblocking(bool)
      #是否阻塞(默认True),如果设置False,那么accept和recv时一旦无数据,则报错。

    sk.accept()
      #接受连接并返回(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。
      #接收TCP 客户的连接(阻塞式)等待连接的到来

    sk.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。

    sk.connect_ex(address)
      #同上,只不过会有返回值,连接成功时返回 0 ,连接失败时候返回编码,例如:10061

    sk.close()
      #关闭套接字

    sk.recv(bufsize[,flag])
      #接受套接字的数据。数据以字符串形式返回,bufsize指定最多可以接收的数量。flag提供有关消息的其他信息,通常可以忽略。

    sk.recvfrom(bufsize[.flag])
      #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。

    sk.send(string[,flag])
      #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。即:可能未将指定内容全部发送。

    sk.sendall(string[,flag])
      #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。
    #内部通过递归调用send,将所有内容发送出去。

    sk.sendto(string[,flag],address)
      #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。该函数主要用于UDP协议。

    sk.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 client 连接最多等待5s )

    sk.getpeername()
      #返回连接套接字的远程地址。返回值通常是元组(ipaddr,port)。

    sk.getsockname()
      #返回套接字自己的地址。通常是一个元组(ipaddr,port)

    sk.fileno()
      #套接字的文件描述符

    三、socket代码
    服务端代码

    #!/usr/bin/env python
    # -*- coding:utf-8 -*-
    import socket
    ip_port = ('127.0.0.1',9999)

    sk = socket.socket() #创建socket对象
    sk.bind(ip_port) #绑定ip、端口
    sk.listen(5) #监听

    while True:
    print ('server waiting...')
    conn,addr = sk.accept() #accept阻塞,直到有连接过来
    client_data = conn.recv(1024) #recv阻塞,直到接收到客户端传递过来的信息
    print (str(client_data,'utf8')) #打印
    conn.sendall(bytes('Hello',"utf8")) #回发信息

    conn.close() #关闭连接

    客户端代码

    #!/usr/bin/env python
    # -*- coding:utf-8 -*-
    import socket
    ip_port = ('127.0.0.1',9999)

    sk = socket.socket() #创建socket对象
    sk.connect(ip_port) #通过ip和端口连接server端

    sk.sendall(bytes('你好',"utf8")) #给server端发送信息

    server_reply = sk.recv(1024) #接受消息
    print (str(server_reply,"utf8")) #打印消息

    sk.close() #关闭连接

    UDP协议
    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,每次都要指定发送的地址。
    服务端代码

    #!/usr/bin/env python
    # -*- coding:utf-8 -*-
    import socket
    ip_port = ('127.0.0.1',9999)
    sk = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM,0)
    sk.bind(ip_port) #绑定ip、端口

    while True:
    data = sk.recv(1024) #recv阻塞,直到接收到客户端传递过来的信息
    print (str(data,"utf8"))

    客户端代码

    #!/usr/bin/env python
    # -*- coding:utf-8 -*-
    import socket
    ip_port = ('127.0.0.1',9999)

    sk = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM,0)
    while True:
    inp =input('输出:').strip()
    if inp == 'exit':
    break
    sk.sendto(bytes(inp,"utf8"),ip_port) #UDP每次发送都要指定发送的目标

    sk.close()


    四、SocketServer
    SocketServer内部使用 IO多路复用 以及 “多线程” 和 “多进程” ,从而实现并发处理多个客户端请求的Socket服务端。即:每个客户端请求连接到服务器时,Socket服务端都会在服务器是创建一个“线程”或者“进程” 专门负责处理当前客户端的所有请求。

    ThreadingTCPServer
      ThreadingTCPServer:实现Soket服务器内部为每个client创建一个 “线程”,该线程用来和客户端进行交互。
    使用ThreadingTCPServer:
      1、创建一个继承自 SocketServer.BaseRequestHandler 的类
      2、类中必须定义一个名称为 handle 的方法
      3、启动ThreadingTCPServer

    服务端代码

    #!/usr/bin/env python
    # -*- coding:utf-8 -*-
    import socketserver

    class Myserver(socketserver.BaseRequestHandler):

    def handle(self):
    print(self.client_address) #输出连接的是谁
    conn = self.request
    conn.sendall(bytes('Hello',"utf-8"))
    while True:
    data = conn.recv(1024)
    conn.sendall(data)

    if __name__ == "__main__":
    server=socketserver.ThreadingTCPServer(('127.0.0.1',9999),Myserver)
    server.serve_forever()

    客户端代码

    #!/usr/bin/env python
    # -*- coding:utf-8 -*-
    import socket
    ip_port = ('127.0.0.1',9999)

    sk = socket.socket() #创建socket对象
    sk.connect(ip_port) #通过ip和端口连接server端
    sk.settimeout(5)

    while True:
    data = sk.recv(1024)
    print(str(data,"utf-8"))
    inp = input('input:')
    sk.sendall(bytes(inp,"utf-8"))
    if inp == 'exit':
    break
    sk.close() #关闭连接

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