Python socket 编程初探

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一 简介

socket是两个应用程序进行通信的管道,这两个应用程序可以在同一台机器上,也可以位于两台不同的机器上,相同的网络或者不同网络之间的。Python socket有丰富的类和方法,可以简化socket编程。本文算是一个学习笔记。

二  socket

2.1 socket类型

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  用于IPv6网络的通信
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ICMPIGMP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

例子
 创建TCP Socket:
 import socket
 tcpSerSock=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
创建UDP Socket:
tcpSerSock=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM)

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)。
2.2 socket函数

服务端socket函数

socket.bind(address)    将套接字绑定到地址, AF_INET,以元组(host,port)的形式表示地址.
socket.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
socket.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

socket.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。
socket.connect_ex(adddress) 功能与connect(address)相同,但是成功返回0,失败返回errno的值。

公用函数

socket.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。
socket.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。
socket.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。
socket.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。
socket.sendto(string[,flag],address) 发送UDP数据。将数据发送到套接字,address是形式为(ipaddrport)的元组,指定远程地址。返回值是发送的字节数。
socket.close() 关闭套接字。
socket.getpeername() 返回连接套接字的远程地址。返回值通常是元组(ipaddr,port)。
socket.getsockname() 返回套接字自己的地址。通常是一个元组(ipaddr,port)
socket.setsockopt(level,optname,value) 设置给定套接字选项的值。
socket.getsockopt(level,optname[.buflen]) 返回套接字选项的值。
socket.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���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()
socket.fileno() 返回套接字的文件描述符。
socket.setblocking(flag) 如果flag0,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
socket.makefile() 创建一个与该套接字相关连的文件

三 创建socket连接
服务端
1 创建socket对象。
  tcpSock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
2 使用bind方法来将socket绑定到指定地址和端口。
  tcpSock.bind(address,port)
3 使用listen方法接收连接请求。
  tcpSock.listen( backlog )
  backlog指定最多允许多少个客户连接到服务器。它的值至少为1。收到连接请求后,这些请求需要排队,如果队列满,就拒绝请求。
4 通过socket的accept方法等待客户请求连接。
  connection, address = socket.accept()
  调用accept方法时,socket会时入”waiting”状态,等待客户请求连接,当客户端发送请求到服务端时,accept方法建立连接并返回服务器。accept方法返回一个含有两个元素的 元组(connection,address)。
  第一个元素 connection是新的socket对象,服务器必须通过它与客户通信;
  第二个元素 address是客户的IP地址。
5 处理阶段,服务器和客户端通过send和recv方法通信(传输数据)。服务器调用send方法以字符串形式向客户发送数据,也可以使用recv方法从客户接收信息。调用recv时,
服务器必须设置接收的最大数据量。recv方法在接收数据时会进入“blocked”状态,最后返回一个字符串,用它表示收到的数据。
如果发送的数据量超过recv所允许接收的限制,数据会被截断。多余的数据将缓冲于接收端。下一次调用recv时,多余的数据会从缓冲区删除(以及自上次调用recv以来,客户可能发送的其它任何数据)
6 传输结束,服务器调用socket的close方法关闭连接。
客户端
1 创建一个socket以连接服务器,和服务器端创建socket对象一样。
  tcpCliSock = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
2 使用socket的connect方法连接服务器。
  tcpCliSock.connect( (host,port) )
  host代表服务器主机名或IP,port代表服务器进程所绑定的端口号。如连接成功,客户就可通过套接字与服务器通信,如果连接失败,会引发socket.error异常。
3 处理阶段,客户和服务器将通过send方法和recv方法通信。
  tcpCliSock.send(data)
4 传输结束,客户通过调用socket的close方法关闭连接。
  tcpCliSock.close()
一图胜千言 ,socket 建立连接的过程 via

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