python socket编程

Python 提供了两个基本的 socket 模块。

第一个是 Socket,它提供了标准的 BSD Sockets API。

第二个是 SocketServer, 它提供了服务器中心类,可以简化网络服务器的开发。

下面讲的是Socket模块功能

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

3、socket编程思路

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()

4、Socket编程之服务端代码:

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root@yangrong:/python# cat day5-socket-server.py
#!/usr/bin/python
import socket #socket模块
import commands #执行系统命令模块
HOST='10.0.0.245'
PORT=50007
s= socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM) #定义socket类型,网络通信,TCP
s.bind((HOST,PORT)) #套接字绑定的IP与端口
s.listen(1) #开始TCP监听
while 1:
conn,addr=s.accept() #接受TCP连接,并返回新的套接字与IP地址
print'Connected by',addr #输出客户端的IP地址
while 1:
data=conn.recv(1024) #把接收的数据实例化
cmd_status,cmd_result=commands.getstatusoutput(data) #commands.getstatusoutput执行系统命令(即shell命令),返回两个结果,第一个是状态,成功则为0,第二个是执行成功或失败的输出信息
if len(cmd_result.strip()) ==0: #如果输出结果长度为0,则告诉客户端完成。此用法针对于创建文件或目录,创建成功不会有输出信息
conn.sendall('Done.')
else:
conn.sendall(cmd_result) #否则就把结果发给对端(即客户端)
conn.close() #关闭连接

5、Socket编程之客户端代码:

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root@yangrong:/python# cat day5-socket-client.py
#!/usr/bin/python
import socket
HOST='10.0.0.245'
PORT=50007
s=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM) #定义socket类型,网络通信,TCP
s.connect((HOST,PORT)) #要连接的IP与端口
while 1:
cmd=raw_input("Please input cmd:") #与人交互,输入命令
s.sendall(cmd) #把命令发送给对端
data=s.recv(1024) #把接收的数据定义为变量
print data #输出变量
s.close() #关闭连接

6、程序缺限:

这是一个简单的socket通信,里面存在一些bug

1.在客户端输入回车,会挂死。

2.服务端返回的数据大于1024,客户端显示不全。

3.单进程,如果多个客户端连接,要排队,前一个断开,后一个客户端才能通信。

不想把代码写的太复杂,简单的说下解决方案:

问题1.在客户端上判断输入为空,要求重新输入。

问题2.在客户端上循环接收,直到接收完。但有没有完客户端是不知道的,需要服务端发一个结束符。

问题3.在服务端导入SocketServer模块,使得每建立一个连接,就新创建一个线程。实现多个客户端与服务端通信。多线程通信原理如下图:

000109234.jpg

python socket参考地址:

http://blog.163.com/yi_yixinyiyi/blog/static/136286889201152814341144/

http://blog.sina.com.cn/s/blog_4b5039210100ep72.html

http://blog.sina.com.cn/s/blog_523491650100hikg.html