一、socket模塊簡介

Python 提供了兩個級別訪問的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，低級別的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)支持基本的 Socket，提供了標(biāo)準(zhǔn)的BSD Sockets API，可以訪問底層操作系統(tǒng)Socket接口的全部方法；高級別的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)模塊 SocketServer， 提供了服務(wù)器中心類，可以簡化網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的開發(fā)。

創(chuàng)新互聯(lián)于2013年開始，先為江西等服務(wù)建站，江西等地企業(yè)，進(jìn)行企業(yè)商務(wù)咨詢服務(wù)。為江西企業(yè)網(wǎng)站制作PC+手機(jī)+微官網(wǎng)三網(wǎng)同步一站式服務(wù)解決您的所有建站問題。

socket不支持多并發(fā)，socketserver是對socket的再封裝，簡化網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器版的開發(fā)。

二、socket模塊接口

1、socket類型

Python 中，用使用socket函數(shù)來創(chuàng)建套接字，語法格式如下：

sock = socket.socket([family[, type]])

family：

socket.AF_UNIX ：只能夠用于單一的Unix系統(tǒng)進(jìn)程間通信

socket.AF_INET ：指定使用IPv4協(xié)議進(jìn)行服務(wù)器間網(wǎng)絡(luò)通信

socket.AF_INET6：指定使用IPv6協(xié)議進(jìn)行服務(wù)器間網(wǎng)絡(luò)通信

type：

socket.SOCK_STREAM：TCP流式連接

socket.SOCK_DGRAM：UDP數(shù)據(jù)報(bào)文

socket.SOCK_RAW：原始套接字，普通的套接字無法處理ICMP、IGMP等網(wǎng)絡(luò)報(bào)文，而SOCK_RAW可以；SOCK_RAW也可以處理特殊的IPv4報(bào)文；利用原始套接字，可以通過IP_HDRINCL套接字選項(xiàng)由用戶構(gòu)造IP頭。

socket.SOCK_SEQPACKET：可靠的連續(xù)數(shù)據(jù)包服務(wù)

2、服務(wù)端接口

socket.bind( address )

綁定地址address 到套接字，address是一個元組（host，port），host代表主機(jī)，port代表端口號。

socket.listen(backlog)：開啟TCP監(jiān)聽。backlog指定在拒絕連接前，操作系統(tǒng)可以掛起的最大連接數(shù)量，至少為1，大部分應(yīng)用程序設(shè)為5。

connection, address = socket.accept()

被動接受TCP客戶端連接，(阻塞式)等待連接。調(diào)用accept()方法后，socket會進(jìn)入waiting狀態(tài)。客戶請求連接時，accept()方法會建立連接并返回服務(wù)器。accept()返回一個含有兩個元素的元組(connection,address)。connection是新的socket對象，服務(wù)器必須通過connection與客戶通信； address是客戶端的Internet地址。

3、客戶端接口

socket.connect(address)：主動初始化TCP服務(wù)器連接，address為元組（hostname,port），如果連接出錯，返回socket.error錯誤。

socket.connect_ex()：connect()函數(shù)的擴(kuò)展版本，出錯時返回出錯碼，而不是拋出異常。

4、公共接口

buf = socket.recv(size)

接收TCP數(shù)據(jù)。參數(shù)size指定接收數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)的大小，返回接收的數(shù)據(jù)。

socket.send(buf)：發(fā)送TCP數(shù)據(jù)，將buf中的數(shù)據(jù)發(fā)送到連接的套接字。返回要發(fā)送的字節(jié)數(shù)量，可能小于buf的字節(jié)大小。

socket.sendall(buf)：發(fā)送TCP數(shù)據(jù)。將buf中的數(shù)據(jù)發(fā)送到連接的套接字，但在返回前會嘗試發(fā)送所有數(shù)據(jù)。成功返回None，失敗則拋出異常。

data,addr = socket.recvfrom(bufsize)：從套接字接收數(shù)據(jù)，但返回（data,address）。data是接收數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)，address是發(fā)送數(shù)據(jù)的套接字地址。

socket.sendto(data, (addr, port))：將數(shù)據(jù)data發(fā)送到套接字，address是形式為（ipaddr，port）的元組，指定遠(yuǎn)程地址。返回發(fā)送的字節(jié)數(shù)。

socket.close()：關(guān)閉套接字。

socket.getpeername()：返回連接套接字的遠(yuǎn)程地址。返回值是元組（ipaddr,port）。

socket.getsocketname()：返回套接字自己的元組(ipaddr,port)

socket.setsockopt(level,optname,value)：設(shè)置給定套接字選項(xiàng)的值。

socket.getsockopt(level,optname[.buflen])：返回套接字選項(xiàng)的值。

socket.settimeout(timeout)：設(shè)置套接字操作的超時，timeout是一個浮點(diǎn)數(shù)，單位是秒。值為None表示沒有超時。一般，超時應(yīng)該在剛創(chuàng)建套接字時設(shè)置，因?yàn)閟ocket可能用于連接的操作（如connect()）。

socket.gettimeout()：返回當(dāng)前超時的值，單位是秒，如果沒有設(shè)置超時，則返回None。

socket.fileno()：返回套接字的文件描述符。

socket.setblocking(flag)：如果flag為0，則將套接字設(shè)為非阻塞模式，否則將套接字設(shè)為阻塞模式（默認(rèn)值）。非阻塞模式下，如果調(diào)用recv()沒有發(fā)現(xiàn)任何數(shù)據(jù)，或send()調(diào)用無法立即發(fā)送數(shù)據(jù)，那么將引起socket.error異常。

socket.makefile()：創(chuàng)建一個與套接字相關(guān)連的文件。

三、socket編程

1、TCP編程

大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)通信連接都是可靠的TCP連接。創(chuàng)建TCP連接時，主動發(fā)起連接的叫客戶端，被動響應(yīng)連接的叫服務(wù)器；連接成功后，通信雙方都能以流的形式發(fā)送數(shù)據(jù)。

在Python中用TCP協(xié)議進(jìn)行Socket編程十分簡單，對于客戶端，要主動連接服務(wù)器的IP和指定端口，對于服務(wù)器，要首先監(jiān)聽指定端口，然后，對每一個新的連接，創(chuàng)建一個線程或進(jìn)程來處理。

使用 socket 模塊的 socket 函數(shù)來創(chuàng)建一個 socket 對象。socket 對象可以通過調(diào)用其它函數(shù)來設(shè)置一個 socket 服務(wù)。

TCP服務(wù)端與客戶端編程模型如下：

服務(wù)端編程模型如下：

1、調(diào)用socket函數(shù)創(chuàng)建一個TCP套接字，返回套接字sock。

2、調(diào)用bind將sock綁定到已知地址，通常為ip和port。

3、調(diào)用listen將sock設(shè)為監(jiān)聽模式，準(zhǔn)備接收來自各客戶端的連接請求。

4、調(diào)用accept等待接受客戶端連接請求。

5、如果接收到客戶端請求，則accept返回，得到新的連接套接字。

6、調(diào)用rev接收來自客戶端的數(shù)據(jù)，調(diào)用send向客戶端發(fā)送數(shù)據(jù)。

7、與客戶端通信結(jié)束，服務(wù)器端可以調(diào)用close。

sock = socket.socket(AF.INET,sock.SOCK_STREAM)

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sock.bind((ip,port))

sock.listen(backlog)

while True:  # 不斷接收新連接

    conn,addr = sock.accept()  # 阻塞

    while True:  # 接收連接，多次通信

        print("new conn",addr)

        data = conn.recv(1024)  #官方建議最大8192

        conn.send(data.upper())

        # recv 默認(rèn)是阻塞的

        if not data :

            break  # 客戶端一斷開，conn.recv接收的是空數(shù)據(jù)

# 只能同時服務(wù)一個連接

sock.close()

TCP服務(wù)端實(shí)例:

import socket

import threading

import time

# 處理客戶端，sock為socket，addr為客戶端地址

def tcp_server(sock, addr):

    print("Accept new connection from %s:%s" % addr)

    sock.send(b"What's your name?")

    while True:

        data = sock.recv(1024)

        time.sleep(1)

        if not data or data.decode("utf-8") == "disconnect":

            break

        sock.send(('Hello, %s!' % data.decode('utf-8')).encode('utf-8'))

    sock.close()

    print('Connection from %s:%s closed.' % addr)

if __name__ == "__main__":

    # 創(chuàng)建基于IPV4和TCP的socket

    sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)

    # 綁定地址到socket

    sock.bind(("127.0.0.1", 3288))

    # 設(shè)置最大連接數(shù)，并開始監(jiān)聽

    sock.listen(10)

    print("TCP Server is running")

    print("Wait for new Connection")

    while True:

        # 接收TCP客戶端連接，阻塞等待連接

        sock_fd, addr = sock.accept()

        # 開啟新線程對TCP連接進(jìn)行處理

        thread = threading.Thread(target=tcp_server, args=(sock_fd, addr))

        thread.start()

客戶端編程模型如下：

1、創(chuàng)建一個socket套接字。

2、調(diào)用connect()函數(shù)將套接字連接到服務(wù)器。

3、調(diào)用send()函數(shù)向服務(wù)器發(fā)送數(shù)據(jù)，調(diào)用recv()函數(shù)接收來自服務(wù)器的數(shù)據(jù)。

4、與服務(wù)器的通信結(jié)束后，客戶端程序可以調(diào)用close()函數(shù)關(guān)閉套接字。

TCP客戶端實(shí)例：

import socket

if __name__ == "__main__":

    sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)

    sock.connect(("127.0.0.1", 3288))

    print(sock.recv(1024).decode("utf-8"))

    # 持續(xù)與服務(wù)器交互：

    while True:

        # 獲取用戶輸入：

        msg = input('Your input:')

        if not msg or msg == 'quit':

            break

        # 發(fā)送數(shù)據(jù):

        sock.send(msg.encode('utf-8'))

        # 輸出服務(wù)器返回的消息

        print('From server：', sock.recv(1024).decode('utf-8'))

    # 發(fā)送斷開連接的指令

    sock.send(b'disconnect')

    # 套接字關(guān)閉

    sock.close()

2、UDP編程

UDP是面向無連接的協(xié)議。使用UDP協(xié)議時，不需要建立連接，只需要知道對方的ip和port，就可以直接發(fā)數(shù)據(jù)包，但數(shù)據(jù)包能否到達(dá)是無法確定的。

雖然用UDP傳輸數(shù)據(jù)不可靠，但優(yōu)點(diǎn)是與TCP相比，速度快，對于不要求可靠到達(dá)的數(shù)據(jù)，可以使用UDP協(xié)議。

UDP服務(wù)端實(shí)例：

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import socket

if __name__ == "__main__":

    # 創(chuàng)建基于IPV4和TCP的socket

    sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)

    # 綁定地址到socket

    sock.bind(("127.0.0.1", 3288))

    print("UDP Server is running")

    print("Wait for Message...")

    while True:

        # 接收數(shù)據(jù),recvfrom()方法返回?cái)?shù)據(jù)和客戶端的地址與端口

        data, addr = sock.recvfrom(1024)

        print("Received from %s:%s" % addr)

        sock.sendto(b"Hello, %s!" % data,addr)

UDP客戶端實(shí)例：

import socket

if __name__ == "__main__":

    sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)

    while True:

        msg = input("Your input:")

        if not msg or msg == 'quit':

            break

        sock.sendto(msg.encode('utf-8'), ('127.0.0.1', 3288))

        # 輸出服務(wù)器返回的消息:

        print('From server：', sock.recv(1024).decode('utf-8'))

    sock.close()

當(dāng)前題目：Python3快速入門（十）Python3網(wǎng)絡(luò)編程
新聞來源：http://chinadenli.net/article0/ihohio.html

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