使用Python来编写HTTP服务器的超级指南

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 

python 代码

  


client.py 

python 代码

 


 

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。

 



图1 tcp通信图

 

上图是一张socket的tcp通信简图，我们都知道tcp的通信需要三次握手。tcp是可靠的、面向连接的、尽力传输的协议，而udp是不可靠 的、面向非连接的、不尽力传输的协议。但是不可靠不代表它没有用，udp有自己的应用场景，语音和视频几乎都在使用udp协议，它的不可靠只是相对于 tcp来说的，但是它的好处就是效率，高效在某些场景要比可靠性重要。这就涉及trade-off了，也就是权衡，需要根据你的应用权衡利弊，然后进行选 择。

在socket选择初始化一个tcp协议的socket之后，就会绑定一个地址和端口，然后开始listen，客户端连接这个listen的tcp 之后，服务端会accept这个请求，然后产生一个新的socket，双方使用这个新的socket（地址和端口，地址还是上面listen的地址，端口 会是一个新的，这个从打印出的结果中可以看出）进行后续的通信。原来的端口会继续的listen新的请求。

 

下面是tcpServer的代码

import socket

HOST='192.168.0.37'

PORT=50000

BUFFER=4096

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

sock.bind((HOST,PORT))

sock.listen(0)

print('tcpServer listen at: %s:%s\n\r' %(HOST,PORT))

while True:

client_sock,client_addr=sock.accept()
print('%s:%s connect' %client_addr)

while True:

recv=client_sock.recv(BUFFER)

if not recv:

cli
4000
ent_sock.close()

break

print('[Client %s:%s said]:%s' % (client_addr[0],client_addr[1],recv))

client_sock.send('tcpServer has received your message')
sock.close()

socket.SOCK_STREAM是用来指定socket是基于tcp协议的。

下面是对应的客户端代码

import socket

HOST='192.168.0.37'

PORT=50000

BUFFER=4096

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

sock.connect((HOST,PORT))

sock.send('hello, tcpServer!')

recv=sock.recv(BUFFER)

print('[tcpServer said]: %s' % recv)

sock.close()

下面是udpServer的代码

import socket

HOST='192.168.0.37'

PORT=50001

BUFFER=4096

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

sock.bind((HOST,PORT))

#sock.listen(0)

print('tcpServer listen at: %s:%s\n\r' %(HOST,PORT))

while True:

#client_sock,client_addr=sock.accept()

#print('%s:%s connect' %client_addr)

while True:

recv,client_addr=sock.recvfrom(BUFFER)

if not recv:

break

print('[Client %s:%s said]:%s' % (client_addr[0],client_addr[1],recv))

sock.sendto('tcpServer has received your message',client_addr)

你会发现由于udp是非连接的，不需要三次握手，所以不需要进行listen，也不需要accept，直接通信就可以了。还有就是初始化socket的时候，通过指定

socket.SOCK_DGRAM

 

来实现初始化的socket是基于udp协议的。

如果初始化的是udp协议的socket，就不需要listen，也不存在accept，双方通信的同时指明对方的地址和端口就可以了。

对应的客户端代码:

#!/usr/bin/env python

# -*- coding: UTF-8 -*-

import socket

HOST='192.168.0.37'

PORT=50001

BUFFER=4096

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

sock.connect((HOST,PORT))

sock.send('hello, tcpServer!')

recv=sock.recv(BUFFER)

print('[tcpServer said]: %s' % recv)

sock.close()

Server：

 

[python] view plain copy print ?

# server

import socket

address = ('127.0.0.1', 31500)
s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) # s = socket.socket()
s.bind(address)
s.listen(5)

ss, addr = s.accept()
print 'got connected from',addr

ss.send('byebye')
ra = ss.recv(512)
print ra

ss.close()
s.close()

Client：
[python] view plain copy print ?
# client

import socket

address = ('127.0.0.1', 31500)
s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
s.connect(address)

data = s.recv(512)
print 'the data received is',data

s.send('hihi')

s.close()
运行结果： server[work@db-testing-com06-vm3.db01.baidu.com python]$ python server.py 
got connected from ('127.0.0.1', 47872)
hihi  client[work@db-testing-com06-vm3.db01.baidu.com python]$ python client.py 
the data received is byebye ==============================================================================  参考资料：http://www.cppblog.com/lai3d/archive/2008/02/19/42919.html  一个简单的服务器和客户端通信的例子服务器： 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.pyimport  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()
82e0

s.close()