pythonsocket网络编程步骤详解(socket套接字使用)

一、套接字套接字是为特定网络协议(例如tcp/ip,icmp/ip,udp/ip等)套件对上的网络应用程序提供者提供当前可移植标准的对象。它们允许程序接受并进行连接,如发送和接受数据。为了建立通信通道,网络通信的每个端点拥有一个套接字对象极为重要。套接字为bsd unix系统核心的一部分,而且他们也被许多其他类似unix的操作系统包括linux所采纳。许多非bsd unix系统(如ms-dos,windows,os/2,mac os及大部分主机环境)都以库形式提供对套接字的支持。三种最流行的套接字类型是:stream,datagram和raw。stream和datagram套接字可以直接与tcp协议进行接口,而raw套接字则接口到ip协议。但套接字并不限于tcp/ip。

二、套接字模块

套接字模块是一个非常简单的基于对象的接口,它提供对低层bsd套接字样式网络的访问。使用该模块可以实现客户机和服务器套接字。要在python 中建立具有tcp和流套接字的简单服务器,需要使用socket模块。利用该模块包含的函数和类定义,可生成通过网络通信的程序。一般来说,建立服务器连接需要六个步骤。

第1步是创建socket对象。调用socket构造函数。

socket=socket.socket(familly,type)family的值可以是af_unix(unix域,用于同一台机器上的进程间通讯),也可以是af_inet(对于ipv4协议的tcp和 udp),至于type参数,sock_stream(流套接字)或者 sock_dgram(数据报文套接字),sock_raw(raw套接字)。

第2步则是将socket绑定(指派)到指定地址上,socket.bind(address)

address必须是一个双元素元组,((host,port)),主机名或者ip地址+端口号。如果端口号正在被使用或者保留,或者主机名或ip地址错误,则引发socke.error异常。

第3步,绑定后,必须准备好套接字,以便接受连接请求。

socket.listen(backlog)backlog指定了最多连接数,至少为1,接到连接请求后,这些请求必须排队,如果队列已满,则拒绝请求。

第4步,服务器套接字通过socket的accept方法等待客户请求一个连接:connection,address=socket.accept()调用accept方法时,socket会进入’waiting’(或阻塞)状态。客户请求连接时,方法建立连接并返回服务器。accept方法返回一个含有俩个元素的元组,形如(connection,address)。第一个元素(connection)是新的socket对象,服务器通过它与客户通信;第二个元素(address)是客户的internet地址。

第5步是处理阶段,服务器和客户通过send和recv方法通信(传输数据)。服务器调用send,并采用字符串形式向客户发送信息。send方法返回已发送的字符个数。服务器使用recv方法从客户接受信息。调用recv时,必须指定一个整数来控制本次调用所接受的最大数据量。recv方法在接受数据时会进入’blocket’状态,最后返回一个字符串,用它来表示收到的数据。如果发送的量超过recv所允许,数据会被截断。多余的数据将缓冲于接受端。以后调用recv时,多余的数据会从缓冲区删除。

第6步,传输结束,服务器调用socket的close方法以关闭连接。

建立一个简单客户连接则需要4个步骤。

第1步,创建一个socket以连接服务器 socket=socket.socket(family,type)第2步,使用socket的connect方法连接服务器 socket.connect((host,port))第3步,客户和服务器通过send和recv方法通信。第4步,结束后,客户通过调用socket的close方法来关闭连接。

python 编写server的步骤:

第一步是创建socket对象。调用socket构造函数。如:socket = socket.socket( family, type )family参数代表地址家族,可为af_inet或af_unix。af_inet家族包括internet地址,af_unix家族用于同一台机器上的进程间通信。type参数代表套接字类型,可为sock_stream(流套接字)和sock_dgram(数据报套接字)。

第二步是将socket绑定到指定地址。这是通过socket对象的bind方法来实现的:socket.bind( address )由af_inet所创建的套接字,address地址必须是一个双元素元组,格式是(host,port)。host代表主机,port代表端口号。如果端口号正在使用、主机名不正确或端口已被保留,bind方法将引发socket.error异常。

第三步是使用socket套接字的listen方法接收连接请求。socket.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。

第四步是服务器套接字通过socket的accept方法等待客户请求一个连接。connection, address = socket.accept()调 用accept方法时,socket会时入“waiting”状态。客户请求连接时,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internet地址。

第五步是处理阶段,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,并采用字符串形式向客户发送信息。send方法返回已发送的字符个数。服务器使用recv方法从客户接收信息。调用recv 时,服务器必须指定一个整数,它对应于可通过本次方法调用来接收的最大数据量。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了recv所允许的,数据会被截短。多余的数据将缓冲于接收端。以后调用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)。传输结束,服务器调用socket的close方法关闭连接。

python编写client的步骤:

创建一个socket以连接服务器:socket = socket.socket( family, type )使用socket的connect方法连接服务器。对于af_inet家族,连接格式如下:socket.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。处理阶段,客户和服务器将通过send方法和recv方法通信。传输结束,客户通过调用socket的close方法关闭连接。

下面给个简单的例子:

server.py

代码如下:

if __name__ == ‘__main__’:import socketsock = socket.socket(socket.af_inet, socket.sock_stream)sock.bind((‘localhost’, 8001))sock.listen(5)while true:connection,address = sock.accept()try:connection.settimeout(5)buf = connection.recv(1024)if buf == ‘1’:connection.send(‘welcome to server!’)else:connection.send(‘please go out!’)except socket.timeout:print ‘time out’connection.close()

client.py

代码如下:

if __name__ == ‘__main__’:import socketsock = socket.socket(socket.af_inet, socket.sock_stream)sock.connect((‘localhost’, 8001))import timetime.sleep(2)sock.send(‘1’)print sock.recv(1024)sock.close()

在终端运行server.py,然后运行clien.py,会在终端打印“welcome to server!”。如果更改client.py的sock.send(‘1’)为其它值在终端会打印”please go out!“,更改time.sleep(2)为大于5的数值, 服务器将会超时。

举例:服务端:

代码如下:

#socket server端#获取socket构造及常量from socket import *#”代表服务器为localhostmyhost = ”#在一个非保留端口号上进行监听myport = 50007#设置一个tcp socket对象sockobj = socket(af_inet, sock_stream)#绑定它至端口号sockobj.bind((myhost, myport))#监听,允许5个连结sockobj.listen(5)#直到进程结束时才结束循环while true: #等待下一个客户端连结 connection, address = sockobj.accept( ) #连结是一个新的socket print ‘server connected by’, address while true: #读取客户端套接字的下一行 data = connection.recv(1024) #如果没有数量的话,那么跳出循环 if not data: break #发送一个回复至客户端 connection.send(‘echo=>’ + data) #当socket关闭时eof connection.close( )

客户端:

代码如下:

import sysfrom socket import *serverhost = ‘localhost’serverport = 50007#发送至服务端的默认文本message = [‘hello network world’]#如果参数大于1的话,连结的服务端为第一个参数if len(sys.argv) > 1: serverhost = sys.argv[1] #如果参数大于2的话,连结的文字为第二个参数 if len(sys.argv) > 2: message = sys.argv[2:]#建立一个tcp/ip套接字对象sockobj = socket(af_inet, sock_stream)#连结至服务器及端口sockobj.connect((serverhost, serverport))for line in message: #经过套按字发送line至服务端 sockobj.send(line) #从服务端接收到的数据,上限为1k data = sockobj.recv(1024) #确认他是引用的,是’x’ print ‘client received:’, repr(data)#关闭套接字sockobj.close( )