python socket编程

一、python中socket简介

1、Socket 类型

套接字格式：

socket(family,type[,protocal]) 使用给定的地址族、套接字类型、协议编号（默认为0）来创建套接字。

 

socket类型	描述
socket.AF_UNIX	只能够用于单一的Unix系统进程间通信
socket.AF_INET	服务器之间网络通信
socket.AF_INET6	IPv6
socket.SOCK_STREAM	流式socket , for TCP
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_SEQPACKET	可靠的连续数据包服务
创建TCP Socket：	S=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
创建UDP Socket：	s=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM)

2、Socket 函数

注意点:

1）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，每次发送要指定是发给谁。

2）服务端与客户端不能直接发送列表，元组，字典。需要字符串化repr(data)。

 

socket函数		描述
服务端socket函数
s.bind(address)	将套接字绑定到地址, 在AF_INET下,以元组（host,port）的形式表示地址.
s.listen(backlog)	开始监听TCP传入连接。backlog指定在拒绝连接之前，操作系统可以挂起的最大连接数量。该值至少为1，大部分应用程序设为5就可以了。
s.accept()	接受TCP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。
客户端socket函数
s.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。
s.connect_ex(adddress)	功能与connect(address)相同，但是成功返回0，失败返回errno的值。
公共socket函数
s.recv(bufsize[,flag])	接受TCP套接字的数据。数据以字符串形式返回，bufsize指定要接收的最大数据量。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。
s.sendall(string[,flag])	完整发送TCP数据。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。
s.recvfrom(bufsize[.flag])	接受UDP套接字的数据。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。
s.sendto(string[,flag],address)	发送UDP数据。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。
s.close()	关闭套接字。
s.getpeername()	返回连接套接字的远程地址。返回值通常是元组（ipaddr,port）。
s.getsockname()	返回套接字自己的地址。通常是一个元组(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connect()）
s.gettimeout()	返回当前超时期的值，单位是秒，如果没有设置超时期，则返回None。
s.fileno()	返回套接字的文件描述符。
s.setblocking(flag)	如果flag为0，则将套接字设为非阻塞模式，否则将套接字设为阻塞模式（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连的文件

二、python中编写简单client和server

TCP服务端：

1 创建套接字，绑定套接字到本地IP与端口

   # socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM) , s.bind()

2 开始监听连接                   #s.listen()

3 进入循环，不断接受客户端的连接请求              #s.accept()

4 然后接收传来的数据，并发送给对方数据         #s.recv() , s.sendall()

5 传输完毕后，关闭套接字                     #s.close()

TCP客户端:

1 创建套接字，连接远端地址

       # socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM) , s.connect()

2 连接后发送数据和接收数据          # s.sendall(), s.recv()

3 传输完毕后，关闭套接字          #s.close()

 

 

代码示例：

#server.py
 
import socket
 
def Server():
    sock=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
    sock.bind(('localhost',8080))
    sock.listen(1)
     
    while True:
        connection, address=sock.accept()
        try:
            connection.settimeout(1)
            buf=connection.recv(1024)
            if buf=='1':
                connection.send('Welcome to server!')
            else:
                connection.send('Goodbye!')
        except socket.timeout:
            print 'socket timeout'
        connection.close()       #注意connection.close()的结束位置。
 
if __name__=='__main__':
    Server()

 
#client.py
 
import socket
import time
 
def Client():
    sock=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
    sock.connect(('localhost',8080))
    time.sleep(2)
    sock.send('1')
    print sock.recv(1024)
    sock.close()
     
if __name__=='__main__':
    Client()

三、python通过socket传输对象

python可以通过send发送byte字节，其实可以利用send发送python中的对象，可以有两种方法（1）通过struct模块（2）通过pickle模块：

通过struct模块

import socket
import struct
 
sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) 
sock.connect(('localhost', 10000))
 
values = (1, 'ab', 2.7)
packer = struct.Struct('I 2s f')
packed_data = packer.pack(*values)
 
try:
    sock.sendall(packed_data)
finally:
    sock.close()

通过pickle方法：

try:
    import cPickle as pickle
except:
    import pickle
 
class AA():
    def a(self):
        print "123"
 
ddd = AA()
data = pickle.dumps(ddd)

注意采用pickle方法，接收时要采用pickle.loads(data)才行。load和loads,dump和dumps的区别就是一个读文件的，里面有readline，一个是读字符串的，没有readline。

python还有单独的库，提供了通过网络传输对象Pyro4 4.32库，但是由于不需要那么复杂，所以没有细看，网址：https://pypi.python.org/pypi/Pyro4

四、python接收不定长数据

python处理不定长数据可以通过简单的while True，然后不停接收就可以了。当最后一次接收时长度变成0就可以退出了。

同时还有另一种方法获取socket等信息。

     socket.getaddrinfo(host,  port, family=0, socktype=0, proto=0, flags=0) 

 自己编写程序部分代码示例（注意不可以直接运行，因为调用了我自己写的其他模块干别的事情）：

#server.py
import socket  
import sys  
from CalculateSize import Calculator
import cPickle as pickle

HOST = None               # Symbolic name meaning all available interfaces  
PORT = 8888              # Arbitrary non-privileged port  
s = None  
for res in socket.getaddrinfo(HOST, PORT, socket.AF_UNSPEC,  
                              socket.SOCK_STREAM, 0, socket.AI_PASSIVE):  

    af, socktype, proto, canonname, sa = res  
    try:  
        s = socket.socket(af, socktype, proto)  
    except socket.error, err_msg:  
        print err_msg 
        s = None  
        continue  
    try:  
        s.bind(sa)  
        s.listen(5)  
    except socket.error, err_msg:  
        print err_msg  
        s.close()  
        s = None  
        continue  
    break  
if s is None:  
    print 'could not open socket'  
    sys.exit(1)  
 
while 1:
    conn, addr = s.accept()
    #conn.settimeout(10)
    storage=Calculator()
    storage.process()
    ParttionSizeDict=storage.partitionsize
    storagedata=pickle.dumps(ParttionSizeDict)
    print 'Connected by', addr  
    print  len(storagedata)
    data = conn.recv(1024)
    #if not data: break  
    conn.send(storagedata)
    conn.close()  

#client.py
import socket  
import sys  
import cPickle as pickle

HOST = '127.0.0.1'    # The remote host  
PORT = 8888              # The same port as used by the server  
s = None  
for res in socket.getaddrinfo(HOST, PORT, socket.AF_UNSPEC, socket.SOCK_STREAM):  
    af, socktype, proto, canonname, sa = res  
    try:  
        s = socket.socket(af, socktype, proto)  
    except socket.error, msg:  
        s = None  
        continue  
    try:  
        s.connect(sa)  
    except socket.error, msg:  
        s.close()  
        s = None  
        continue  
    break  
if s is None:  
    print 'could not open socket'  
    sys.exit(1)  
      
s.sendall('Hello, world')
data =''
#s.settimeout(2)
#len=s.recv(1024)
while True:                   #注意如何处理不定长
    data1 = s.recv(1024)
    print len(data1)
    data += data1
    if len(data1)==0:
        break
storageDataDick=pickle.loads(data)

print storageDataDick
s.close()  
print 'Received'