Python 网络编程初步

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。

1）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）。

2）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。

3）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。

4）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。

5）处理阶段，服务器和客户通过send和recv方法通信（传输数据）。

send / recv

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，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。

6）传输结束，服务器调用socket的close方法以关闭连接。

close

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。

三、简单例子

服务器：

import socket

s=socket.socket()

s.bind(('xxx.xxx.xxx.xxx',xxxx)) #ip地址和端口号

s.listen(5)

cs,address = s.accept()

print 'got connected from',address

cs.send('byebye')

ra=cs.recv(512)

print ra

cs.close()

客户端：

import socket

s=socket.socket()

s.connect(('xxx.xxx.xxx.xxx',xxxx)) #与服务器程序ip地址和端口号相同

data=s.recv(512)

s.send('hihi')

s.close()

print 'the data received is',data

运行：

在本机测试（windows环境下，可以将ip地址改为本机ip，端口号在1024以上，windows将1024以下的为保留），运行--CMD--进入命令行模式

先python 服务器程序，后python 客户端程序即可。

或者启动服务器程序后，用telnet ip地址 端口号，也可以得到同样结果。

让server持续接受连接

server.py

import socket

s=socket.socket()

s.bind(('192.168.43.137',2000))

s.listen(5)

while 1:

cs,address = s.accept()

print 'got connected from',address

cs.send('hello I am server,welcome')

ra=cs.recv(512)

print ra

cs.close()

测试两个一个程序中两个socket并存是否可行

client.py

import socket

s=socket.socket()

s.connect(('192.168.43.137',2000))

data=s.recv(512)

print 'the data received is\n ',data

s.send('hihi I am client')

sock2 = socket.socket()

sock2.connect(('192.168.43.137',2000))

data2=sock2.recv(512)

print 'the data received from server is\n ',data2

sock2.send('client send use sock2')

sock2.close()

s.close()

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