【Python第七篇】Socket网络编程

本节内容

1. Socket介绍
2. Socket参数介绍
3. Socket实例（实现多连接处理）
4. 通过Socket实现简单SSH
5. SocketServer模块
6. 主机管理之paramiko模块
7. 练习：开发一个支持多用户在线的FTP程序

1. Socket介绍

socket通常也称作"套接字"，用于描述IP地址和端口，是一个通信链的句柄，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。

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）

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. Socket 参数介绍

socket.socket(family=AF_INET, type=SOCK_STREAM, proto=0, fileno=None)  必会

参数一：地址簇

　　socket.AF_INET IPv4（默认）
　　socket.AF_INET6 IPv6

　　socket.AF_UNIX 只能够用于单一的Unix系统进程间通信

参数二：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

socket.getaddrinfo(host, port, family=0, type=0, proto=0, flags=0) #获取要连接的对端主机地址 必会

sk.bind(address) 必会

　　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) 必会

　　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) 必会

　　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() 必会

　　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) 必会

　　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.close() 必会

　　关闭套接字

sk.recv(bufsize[,flag]) 必会

　　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.send(string[,flag]) 必会

　　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]) 必会

　　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.settimeout(timeout) 必会

　　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()  必会

　　返回连接套接字的远程地址。返回值通常是元组（ipaddr,port）。

3. Socket实例（实现多连接处理）

import socket

ip_port = ('127.0.0.1',8888)
sk = socket.socket()
sk.connect(ip_port)

while True:
    data = sk.recv(1024).decode()
    print('receive:',data)
    inp = input('please input:').strip()
    sk.sendall(inp.encode("utf-8"))
    if inp == 'exit':
        break

sk.close()

import socket

ip_port = ('127.0.0.1',8888)
sk = socket.socket()
sk.bind(ip_port)
sk.listen(5)

while True:
    conn,address =  sk.accept()
    conn.sendall('欢迎致电 10086，请输入1xxx,0转人工服务.'.encode("utf-8"))
    Flag = True
    while Flag:
        data = conn.recv(1024).decode()
        if not data:
            print('客户端断开了')
            break
        print('receive:',data)
        if data == 'exit':
            Flag = False
        elif data == '0':
            conn.sendall('通过可能会被录音.balabala一大推'.encode("utf-8"))
        else:
            conn.sendall('请重新输入.'.encode("utf-8"))
    conn.close()

4.通过socket实现简单的ssh

import socket
import os

server = socket.socket() #获得socket实例
server.bind(("localhost",9999)) #绑定ip port
server.listen()  #开始监听

while True: #第一层loop
    print("等待客户端的连接...")
    conn,addr = server.accept() #接受并建立与客户端的连接,程序在此处开始阻塞,只到有客户端连接进来...
    print("新连接:",addr)
    while True:
        data = conn.recv(1024).decode()
        if not data:
            print("客户端断开了...")
            break #这里断开就会再次回到第一次外层的loop
        print("收到命令:",data)
        print('data类型:',type(data))
        res = os.popen(data).read()
        if len(res) == 0:
            res = "cmd exec success,has not output!"
        conn.send(str(len(res)).encode("utf-8")) #发送数据之前,先告诉客户端要发多少数据给它
        print("等待客户ack应答...")
        client_final_ack = conn.recv(1024).decode() #等待客户端响应
        print("客户应答:",client_final_ack)
        print('res类型',type(res))
        conn.sendall(res.encode()) #发送端也有最大数据量限制,所以这里用sendall,相当于重复循环调用conn.send,直至数据发送完毕

server.close()

import socket
import sys

client = socket.socket()
client.connect(("localhost",9999))

while True:
    msg = input(">>:").strip()
    if len(msg) == 0:continue
    client.send( msg.encode("utf-8") )
    res_return_size  = client.recv(1024).decode() #接收这条命令执行结果的大小
    print("getting cmd result, ",res_return_size)
    total_rece_size = int(res_return_size)
    print("total size:",res_return_size)
    client.send("准备好接收了,发吧loser".encode("utf-8"))
    received_size = 0 #已接收到的数据
    cmd_res = ''
    while received_size != total_rece_size: #代表还没收完
        data = client.recv(1024).decode()
        received_size += len(data) #为什么不是直接1024,还判断len干嘛,注意,实际收到的data有可能比1024少
        cmd_res += data
    else:
        print("数据收完了",received_size)
        print(cmd_res)

client.close()

5. SocketServer

基本的socketserver代码

import socketserver

class MyTCPHandler(socketserver.BaseRequestHandler):
    def handle(self):
        self.data = self.request.recv(1024).strip()
        print("{} wrote:".format(self.client_address[0]))
        print(self.data)
        self.request.sendall(self.data.upper())

if __name__ == "__main__":
    server = socketserver.TCPServer(("localhost", 9999), MyTCPHandler)
    server.serve_forever()

ThreadingTCPServer

ThreadingTCPServer实现的Soket服务器内部会为每个client创建一个 “线程”，该线程用来和客户端进行交互。

使用ThreadingTCPServer:

• 创建一个继承自 SocketServer.BaseRequestHandler 的类
• 类中必须定义一个名称为 handle 的方法
• 启动ThreadingTCPServer

import socketserver


class MyServer(socketserver.BaseRequestHandler):

    def handle(self):
        # print self.request,self.client_address,self.server
        conn = self.request
        conn.sendall('欢迎致电 10086，请输入1xxx,0转人工服务.'.encode())
        Flag = True
        while Flag:
            data = conn.recv(1024).decode()
            if data == 'exit':
                Flag = False
            elif data == '0':
                conn.sendall('通过可能会被录音.balabala一大推'.encode())
            else:
                conn.sendall('请重新输入.'.encode())


if __name__ == '__main__':
    server = socketserver.ThreadingTCPServer(('127.0.0.1',8009),MyServer)
    server.serve_forever()

import socket

ip_port = ('127.0.0.1',8009)
sk = socket.socket()
sk.connect(ip_port)

while True:
    data = sk.recv(1024).decode()
    print('receive:',data)
    inp = input('please input:')
    sk.sendall(inp.encode())
    if inp == 'exit':
        break

sk.close()

6.主机管理之paramiko模块学习 

http://www.cnblogs.com/wupeiqi/articles/5095821.html

练习：开发一个支持多用户在线的FTP程序

参考：

http://www.itnose.net/detail/6642756.html

 http://www.cnblogs.com/0zcl/p/6022774.html