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  • （13）python网络编程,python Socket

    【1】基本介绍

    python3中的数据传递，全部都是使用二进制字节序列传输，也就是 bytes 类型

    【1.1】Socket 概念

    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】

    【1.2】socket 连接示例

    　　

     大致伪代码就是：

    客户端　　 服务器端　　 描述
    import socket import socket 导入模块
    socket.socket()--TCP/IP socket.socket()--TCP/IP 使用sock模块方法，指定使用tcp/ip协议
    connect(a.ip,a.port) listen(0.0.0.0,6969)，waitting connect 服务器会一直持续监听指定IP/端口，等待连接，客户端对指定IP和指定端口发起连接请求
    socket.send("hello")，socket.recv("other info") socket.recv("hello")，socket.send("other info") 客户端发送=》服务端接收，服务端发送=》客户端接收，双向交互
    close_connect()　　 socket.recv("close cmd")，close_connect，always keep waitting connect

    客户端发送关闭连接操作=》服务端接收到，执行关闭该连接操作。
        任何步骤过程，IP/端口监听会一直持续

    【1.3】简单案例

    先执行服务端，然后再运行客户端

    服务端：

    import socket
server = socket.socket()
server.bind(('localhost',6969))  # 绑定要监听的端口
server.listen()  # 我要开始监听该端口

print("我要开始等电话了")
conn,addr = server.accept()  # 等待接收连接请求，conn 就是连接实例，addr是地址信息
print("连接信息：{}，地址信息：{}".format(conn,addr))
print("电话来了")

recv_data = conn.recv(1204)
print("recv info:",recv_data)
conn.send(recv_data.upper())

server.close()

    服务端输出：

    我要开始等电话了
连接信息：<socket.socket fd=692, family=AddressFamily.AF_INET, type=SocketKind.SOCK_STREAM, proto=0, laddr=('127.0.0.1', 6969), raddr=('127.0.0.1', 51958)>，地址信息：('127.0.0.1', 51958)
电话来了
recv info: b'Hello World!'

    客户端：

    import socket
client = socket.socket()   # 什么socket类型，同时生成socket连接对象;其默认为 (本机通信,tcp协议,自动寻找相关协议)
client.connect(('localhost',6969))

client.send("我在测试网络编程".encode())    # 英文的话，可以直接， client.send(b"hello")
data = client.recv(1024).decode()
print("recv info：",data)

    客户端输出：

    recv info： b'HELLO WORLD!'

     【2】基本实践（单线程串行）

    【2.1】串行持续，消息发送与接收

    服务端：

    描述 客户端　　 服务端
    代码
    复制代码
    import socket
client = socket.socket()   # socket类型，同时生成socket连接对象;
    # 其默认为 (本机通信,tcp协议,自动寻找相关协议)
client.connect(('localhost',6969))

while True:
    msg = input(">>quit退出:").strip()
    if msg == 'quit':
        break
    elif len(msg) == 0:   # 如果输入回车，则 msg 为空字符串，会导致卡死，所以以此做规避
        continue
    client.send(msg.encode())
    data = client.recv(1024).decode()
    print("recv info：",data)
    复制代码
    复制代码
    import socket
server = socket.socket()
server.bind(('localhost',6969))  # 绑定要监听的端口
server.listen()  # 我要开始监听该端口
while True:
    conn, addr = server.accept()
    print("连接信息：{}，地址信息：{}".format(conn, addr))
    while True:
        recv_data = conn.recv(1204).decode()
        print("recv info:",recv_data)
        if not recv_data:
            print("该连接已经断开：{}".format(addr))
            break
        conn.send(recv_data.upper().encode())

server.close()
    复制代码

    先服务端运行

    再客户端运行

    >>quit退出:a
    recv info： A
    >>quit退出:b
    recv info： B
    >>quit退出:c
    recv info： C
    >>quit退出:quit

    连接信息：<socket.socket fd=640, family=AddressFamily.AF_INET, type=SocketKind.SOCK_STREAM,

    proto=0,laddr=('127.0.0.1', 6969), raddr=('127.0.0.1', 57514)>，地址信息：('127.0.0.1', 57514)

    recv info: a
    recv info: b
    recv info: c
    recv info:
    该连接已经断开：('127.0.0.1', 57514)

    服务端保持运行

    再次运行客户端

    		  

    >>quit退出:h
    recv info： H
    >>quit退出:

    		  

    连接信息：<socket.socket fd=696, family=AddressFamily.AF_INET, type=SocketKind.SOCK_STREAM

    , proto=0,laddr=('127.0.0.1', 6969), raddr=('127.0.0.1', 57624)>，地址信息：('127.0.0.1', 57624)

    recv info: h

     要是再有其他相关连接进来，会等待现有连接释放才行，且如果有多个，则按访问顺序排队

    【2.2】socket 编程实践简单 ssh 登录

    描述　　 客户端　　 服务端　　
    代码 
    import socket
client = socket.socket()   # 其默认为 (本机通信,tcp协议,自动寻找相关协议)
client.connect(('localhost',6969))

while True:
    msg = input(">>quit退出:").strip()
    if msg == 'quit':
        break
    elif len(msg) == 0:   # 如果输入回车，则 msg 为空字符串，会导致卡死，所以以此做规避
        continue
    client.send(msg.encode())
    data = client.recv(1024).decode()
    print("recv info：",data)
    		 
    import socket
import os
server = socket.socket()
server.bind(('localhost',6969))  # 绑定要监听的端口
server.listen()  # 我要开始监听该端口
while True:
    conn, addr = server.accept()
    print("连接信息：{}，地址信息：{}".format(conn, addr))
    while True:
        recv_data = conn.recv(1204).decode()
        print("recv info:",recv_data)
        if not recv_data:
            print("该连接已经断开：{}".format(addr))
            break
        res = os.popen(recv_data).read()
        conn.send(res.encode())

server.close()
    执行结果

    连接信息：<socket.socket fd=692, family=AddressFamily.AF_INET, type=SocketKind.SOCK_STREAM

    , proto=0, laddr=('127.0.0.1', 6969), raddr=('127.0.0.1', 58819)>，地址信息：('127.0.0.1', 58819)
    recv info: dir
    recv info: cls
     注意

     recv(1024) 有大小限制，如果命令值返回结果超过1024，则后续再输入值则不会有结果，而是继续返回之前未发送完的结果。

    		  send 也有大小限制，一次性可能只能发32KB，我们可以用 sendall（就是循环发送）

    【2.3】文件发送

    客户端　　 服务端 
    import socket
    client = socket.socket()   # 什么socket类型，同时生成socket连接对象;其默认为 (本机通信,tcp协议,自动寻找相关协议)
    client.connect(('localhost',6969))

    with open('test_file.gz','wb') as f:
        while True:
            msg = input(">>quit退出:").strip()
            if msg == 'quit':
                break
            elif len(msg) == 0:   # 如果输入回车，则 msg 为空字符串，会导致卡死，所以以此做规避
                continue
            client.send(msg.encode())
            data = client.recv(80240000)
            #print("recv info：",data)
            f.write(data)
            f.flush()
    		 
    import socket
    import os
    server = socket.socket()
    server.bind(('localhost',6969))  # 绑定要监听的端口
    server.listen()  # 我要开始监听该端口
    while True:
        conn, addr = server.accept()
        print("连接信息：{}，地址信息：{}".format(conn, addr))
        while True:
            recv_data = conn.recv(1204).decode()
            print("recv info:",recv_data)
            if not recv_data:
                print("该连接已经断开：{}".format(addr))
                break
            # res = os.popen(recv_data).read()
            # conn.send(res.encode())
            f = open("prometheus.gz",'rb')
            data = f.read()
            conn.sendall(data)

    server.close()

    　　

     因为在循环外面用的 open('file','wb') ，然后敲了2次命令，相当于 f.write了 2次，结果是原文件的两倍大小，没有毛病；

    【常用参数和方法】

    socket.socket()

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

    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

    参数三：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

    案例：

    import socket
ip_port = ('127.0.0.1',9999)
sk = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM,0)
sk.bind(ip_port)

while True:
    data = sk.recv(1024)
    print data



import socket
ip_port = ('127.0.0.1',9999)

sk = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM,0)
while True:
    inp = raw_input('数据：').strip()
    if inp == 'exit':
        break
    sk.sendto(inp,ip_port)

sk.close()

    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

    # 服务端
import socket
ip_port = ('127.0.0.1',9999)
sk = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM,0)
sk.bind(ip_port)

while True:
    data,(host,port) = sk.recvfrom(1024)
    print(data,host,port)
    sk.sendto(bytes('ok', encoding='utf-8'), (host,port))


#客户端
import socket
ip_port = ('127.0.0.1',9999)

sk = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM,0)
while True:
    inp = input('数据：').strip()
    if inp == 'exit':
        break
    sk.sendto(bytes(inp, encoding='utf-8'),ip_port)
    data = sk.recvfrom(1024)
    print(data)

sk.close()

UDP

    【参考文档】

    转发、参考自该文章系列：https://www.cnblogs.com/wupeiqi/articles/5040823.html
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  • 原文地址：https://www.cnblogs.com/gered/p/14062385.html
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