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Python学习记录-socket编程

简介:
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1. OSI七层模型详解

wKiom1krjIqzDBrbAAcxal-nSDw254.png

以上图见:http://blog.csdn.net/yaopeng_2005/article/details/7064869 
其它详情可参考:socket网络基础

2. Python socket

什么是 Socket? 
Socket又称”套接字”,应用程序通常通过”套接字”向网络发出请求或者应答网络请求,使主机间或者一台计算机上的进程间可以通讯。

Python 提供了两个级别访问的网络服务:

  • 低级别的网络服务支持基本的 Socket,它提供了标准的 BSD Sockets API,可以访问底层操作系统Socket接口的全部方法。

  • 高级别的网络服务模块 SocketServer, 它提供了服务器中心类,可以简化网络服务器的开发。

3. socket()函数

Python 中,我们用 socket()函数来创建套接字,语法格式如下: 
socket.socket([family[, type[, proto]]]) 
参数

  • family: 套接字家族可以使AF_UNIX或者AF_INET

  • type: 套接字类型可以根据是面向连接的还是非连接分为SOCK_STREAM或SOCK_DGRAM

  • protocol: 一般不填默认为0. 
    Socket 对象(内建)方法

函数 描述
服务器端套接字
s.bind() 绑定地址(host,port)到套接字, 在AF_INET下,以元组(host,port)的形式表示地址。
s.listen() 开始TCP监听。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() 被动接受TCP客户端连接,(阻塞式)等待连接的到来
客户端套接字
s.connect() 主动初始化TCP服务器连接,。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() connect()函数的扩展版本,出错时返回出错码,而不是抛出异常
公共用途的套接字函数
s.recv() 接收TCP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() 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() 完整发送TCP数据,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.recvform() 接收UDP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() 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

4. TCP socket通信流程

Socket是网络编程的一个抽象概念。通常我们用一个Socket表示“打开了一个网络链接”,而打开一个Socket需要知道目标计算机的IP地址和端口号,再指定协议类型即可。

以下是TCP socket通信流程图

wKiom1krjKWxBjEiAAJCVhCWnCg132.jpg

以下是python伪代码

wKioL1krjWuxw8j4AACZEqW9BQ8198.png

以下是一个基本的tcp socket服务端和客户端代码示例

#!/usr/bin/env python
# _*_coding:utf-8_*_
'''
* Created on 2017/5/23 21:59.
* @author: Chinge_Yang.
'''


# 服务器端
import socket

server = socket.socket()
server.bind(('localhost', 6969))  # 绑定要监听的端口
server.listen()  # 监听

conn, addr = server.accept()  # 等待连接
# conn是客户端连接过来,在服务端生成的一个连接实例
data = conn.recv(1024)  # 1024字节
print("recv:", data)
conn.send(data.upper())

server.close()

#!/usr/bin/env python
# _*_coding:utf-8_*_
'''
* Created on 2017/5/23 21:55.
* @author: Chinge_Yang.
'''


# 客户端
import socket

client = socket.socket()  # 声明socket类型,同时生成socket链接对象
client.connect(('localhost', 6969))

client.send("Hello world!".encode("utf-8"))
data = client.recv(1024)  # 1024字节
print("recv:", data.decode())

client.close()

socket server并发实例

import socketserver  # 导入socketserver模块


class MyServer(socketserver.BaseRequestHandler):  # 创建一个类,继承自socketserver模块下的BaseRequestHandler类
   def handle(self):  # 要想实现并发效果必须重写父类中的handler方法,在此方法中实现服务端的逻辑代码(不用再写连接准备,包括bind()、listen()、accept()方法)
       while 1:
           conn = self.request
           addr = self.client_address
           # 上面两行代码,等于 conn,addr = socket.accept(),只不过在socketserver模块中已经替我们包装好了,还替我们包装了包括bind()、listen()、accept()方法
           while 1:
               accept_data = str(conn.recv(1024), encoding="utf8")
               print(accept_data)
               if accept_data == "byebye":
                   break
               send_data = bytes(input(">>>>>"), encoding="utf8")
               conn.sendall(send_data)
           conn.close()


if __name__ == '__main__':
   sever = socketserver.ThreadingTCPServer(("127.0.0.1", 8888),
                                           MyServer)  # 传入 端口地址 和 我们新建的继承自socketserver模块下的BaseRequestHandler类  实例化对象

   sever.serve_forever()  # 通过调用对象的serve_forever()方法来激活服务端
import socket

sk = socket.socket()
sk.connect(("127.0.0.1", 8888))  # 主动初始化与服务器端的连接
while True:
   send_data = input("输入发送内容:")
   sk.sendall(bytes(send_data, encoding="utf8"))
   if send_data == "byebye":
       break
   accept_data = str(sk.recv(1024), encoding="utf8")
   print("".join(("接收内容:", accept_data)))
sk.close()

5. Python Internet 模块

以下列出了 Python 网络编程的一些重要模块:

协议 功能用处 端口号 Python 模块
HTTP 网页访问 80 httplib, urllib, xmlrpclib
NNTP 阅读和张贴新闻文章,俗称为”帖子” 119 nntplib
FTP 文件传输 20 ftplib, urllib
SMTP 发送邮件 25 smtplib
POP3 接收邮件 110 poplib
IMAP4 获取邮件 143 imaplib
Telnet 命令行 23 telnetlib
Gopher 信息查找 70 gopherlib, urllib


本文转自 ygqygq2 51CTO博客,原文链接:http://blog.51cto.com/ygqygq2/1930545,如需转载请自行联系原作者

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