socket通常也称作"套接字",用于描述IP地址和端口,是一个通信链的句柄,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。socket起源于Unix,而Unix/Linux基本哲学之一就是“一切皆文件”,对于文件用【打开】【读写】【关闭】模式来操作。 socket就是该模式的一个实现,socket即是一种特殊的文件,一些socket函数就是对其进行的操作(读/写IO、打开、关闭)
有关socket的详细介绍请看:
http://blog.csdn.net/sight_/article/details/8138802
socket和file的区别:
file模块是针对某个指定文件进行【打开】【读写】【关闭】
socket模块是针对服务器端和客户端Socket进行【打开】【读写】【关闭】
socket通信原理如下:
基于以上原理图,运用如下代码来实现效果:
socket server
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#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
__author__
=
'ryan'
import
socket
conn
=
socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
conn.bind((
'127.0.0.1'
,
9000
))
conn.listen(
5
)
while
True
:
print
"waiting receiving from client....."
connetcion,address
=
conn.accept()
data
=
connetcion.recv(
1024
)
print
"received from %s,%s"
%
(address,data)
connetcion.send(data)
connetcion.close()
|
socket client
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#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
__author__
=
'ryan'
import
socket
client_conn
=
socket.socket()
client_conn.connect((
'127.0.0.1'
,
9000
))
input_data
=
raw_input
(
"pls input:"
)
client_conn.send(input_data)
received_server
=
client_conn.recv(
1024
)
print
"received data from server: %s:"
%
received_server
client_conn.close()
|
分别启动服务端和客户端程序:
server运行:
client运行
此时输入内容(这里我们输入python test)
此时server 端状态:
接下来对代码进行解释:
WEB服务应用(server):
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|
#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
__author__
=
'ryan'
#!/usr/bin/env python
#coding:utf-8
import
socket
#导入socket模块
#定义handle_request函数
def
handle_request(client):
#定义变量buf等于类clinet下的方法recv接收的内容(这里内容是1024)
buf
=
client.recv(
1024
)
#定义send方法发送的内容
client.send(
"HTTP/1.1 200 OK\r\n\r\n"
)
client.send(
"Hello, World"
)
#定义main函数
def
main():
#通过socket.socket类实例化一个对象sock,即创建一个连接
sock
=
socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
#对象sock调用类socket中的方法bind,并传入参数'localhost'和8080;即指定地址和打开的端口
sock.bind((
'localhost'
,
8080
))
#对象sock调用类socket中的方法listen并传入参数5,这里定义最大连接数,同时连接过来的连接数超过5就会被拒绝掉
sock.listen(
5
)
while
True
:
#sock对象调用accept方法等待客户端发送过来的请求;
#connection代表客户端sock对象,address连接过来的客户端IP地址;connection类似于土电话(两个易拉罐底部串个
#细线)细线。
这里就会阻塞,等待客户端连接过来
connection, address
=
sock.accept()
connection.recv(
1024
)
#通过connection(细线/管道)最多接收客户端发送过来请求的字节数(这里定义1024),
这里
#就会阻塞,等待客户端发送数据
#handle_request(connection)
#connection调用send方法发送数据,这里发送数据实际上是往缓冲区发,然后让缓冲区
#根据自己的算法发送出去(到客户端,这里的数据是"HTTP/1.1 200 OK\r\n\r\n"和"Hello,world")
connection.send(
"HTTP/1.1 200 OK\r\n\r\n"
)
connection.sendall(
"HTTP/1.1 200 OK\r\n\r\n"
)
#sendall也是往缓冲区发,发完会后缓冲区立即发送出去不用再调用缓冲区的算法
connection.send(
"Hello, World"
)
#关闭连接端口
connection.close()
if
__name__
=
=
'__main__'
:
main()
|
注意:服务端有两处阻塞:
①connection, address = sock.accept() #等待客户端连接过来,处于阻塞状态
②connection.recv(1024) #等待接收客户端发送数据过来,处于阻塞状态
注意:sock.close()与connection.close()的区别:
sock.close()是关闭服务端的socket程序本身的连接,关闭后整个服务端socket程序就退出运行;
connection.close()是关闭服务端socket程序与客户端 连接,关闭后,服务端的socket程序仍然还在运行.
WEB服务应用(client):
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#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
__author__
=
'ryan'
import
socket
#通过socket实例化一个对象obj
obj
=
socket.socket()
#调用socket类中的方法connect,并传入参数(localhost,8080);换句话说建立连接
obj.connect((
'localhost'
,
8080
))
#对象obj调用send方法传入参数"this is a client";即发送数据到服务端
obj.send(
"this is a client"
)
#对象obj调用recv方法接收数据,传入参数1024;即最大接收字节数为1024个
recv_server_data
=
obj.recv(
1024
)
print
recv_server_data
#obj调用socket类中的方法close;即关闭连接
obj.close()
|
分别启动服务端 客户端运行结果如下:
1
2
|
D:\Python27\python.exe C:
/
Users
/
ryan
/
PycharmProjects
/
day08
/
clientdemo.py
HTTP
/
1.1
200
OK
|
常见功能详解:
sock = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM,0)
参数一:地址簇 socket.AF_INET IPv4(默认) socket.AF_INET6 IPv6 socket.AF_UNIX 只能够用于单一的Unix系统进程间通信 参数二:类型 socket.SOCK_STREAM 流式socket , for TCP (默认) 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ICMP、IGMP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_RDM 是一种可靠的UDP形式,即保证交付数据报但不保证顺序。SOCK_RAM用来提供对原始协议的低级访问,在需要执行某些特殊操作时使用,如发送ICMP报文。SOCK_RAM通常仅限于高级用户或管理员运行的程序使用。 socket.SOCK_SEQPACKET 可靠的连续数据包服务 参数三:协议 0 (默认)与特定的地址家族相关的协议,如果是 0 ,则系统就会根据地址格式和套接类别,自动选择一个合适的协议 |
UDP实例
|
sock.bind(address)
s.bind(address) 将套接字绑定到地址。address地址的格式取决于地址族。在AF_INET下,以元组(host,port)的形式表示地址。
sock.listen(backlog)
开始监听传入连接。backlog指定在拒绝连接之前,可以挂起的最大连接数量。
backlog等于5,表示内核已经接到了连接请求,但服务器还没有调用accept进行处理的连接个数最大为5
这个值不能无限大,因为要在内核中维护连接队列
sock.setblocking(bool)
是否阻塞(默认True),如果设置False,那么accept和recv时一旦无数据,则报错。
sock.accept()
接受连接并返回(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。接收TCP 客户的连接(阻塞式)等待连接的到来
sock.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。
sock.connect_ex(address)
同上,只不过会有返回值,连接成功时返回 0 ,连接失败时候返回编码,例如:10061
sock.close()
关闭套接字
sock.recv(bufsize[,flag])
接受套接字的数据。数据以字符串形式返回,bufsize指定最多可以接收的数量。flag提供有关消息的其他信息,通常可以忽略。
sock.recvfrom(bufsize[.flag])
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。
sock.send(string[,flag])
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。即:可能未将指定内容全部发送。
sock.sendall(string[,flag])
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。 内部通过递归调用send,将所有内容发送出去。
sock.sendto(string[,flag],address)
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。该函数主要用于UDP协议。
sock.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 client 连接最多等待5s )
sock.getpeername()
返回连接套接字的远程地址。返回值通常是元组(ipaddr,port)。
sock.getsockname()
返回套接字自己的地址。通常是一个元组(ipaddr,port)
sock.fileno()
套接字的文件描述符
实例:智能机器人
服务端:
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#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
import
socket
ip_port
=
(
'127.0.0.1'
,
8888
)
sk
=
socket.socket()
sk.bind(ip_port)
sk.listen(
5
)
while
True
:
conn,address
=
sk.accept()
conn.sendall(
'欢迎致电 10086,请输入1xxx,0转人工服务.'
)
Flag
=
True
while
Flag:
data
=
conn.recv(
1024
)
if
data
=
=
'exit'
:
Flag
=
False
elif
data
=
=
'0'
:
conn.sendall(
'通过可能会被录音.balabala一大推'
)
else
:
conn.sendall(
'请重新输入.'
)
conn.close()
|
客户端
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#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
import
socket
ip_port
=
(
'127.0.0.1'
,
8005
)
sk
=
socket.socket()
sk.connect(ip_port)
sk.settimeout(
5
)
while
True
:
data
=
sk.recv(
1024
)
print
'receive:'
,data
inp
=
raw_input
(
'please input:'
)
sk.sendall(inp)
if
inp
=
=
'exit'
:
break
sk.close()
|
SocketServer模块
SocketServer内部使用 IO多路复用 以及 “多线程” 和 “多进程” ,从而实现并发处理多个客户端请求的Socket服务端。即:每个客户端请求连接到服务器时,Socket服务端都会在服务器是创建一个“线程”或者“进 程” 专门负责处理当前客户端的所有请求。
SocketServer模块下的ThreadingTCPServer类
ThreadingTCPServer实现的Soket服务器内部会为每个client创建一个 “线程”,该线程用来和客户端进行交互。
1、ThreadingTCPServer基础
使用ThreadingTCPServer:
①创建一个继承自 SocketServer.BaseRequestHandler 的类
②类中必须定义一个名称为 handle 的方法
③启动ThreadingTCPServer
SocketServer实现服务端
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#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
__author__
=
'ryan'
import
SocketServer
import
os
class
MyServer(SocketServer.BaseRequestHandler):
def
handle(
self
):
#print self.request,self.client_address,self.server
print
"got connection from"
,
self
.client_address
while
True
:
data
=
self
.request.recv(
1024
)
print
"Recv from cmd:%s"
%
(data)
cmd_res
=
os.popen(data).read()
print
'cmd_res:'
,
len
(cmd_res)
self
.request.send(
str
(
len
(cmd_res)))
self
.request.recv(
1024
)
#接收一次,将第一次与第二次之间数据隔开,解决连包问题
self
.request.sendall(cmd_res)
if
__name__
=
=
'__main__'
:
server
=
SocketServer.ThreadingTCPServer((
'127.0.0.1'
,
8009
),MyServer)
server.serve_forever()
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代码说明:代码说明:
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代码说明:
server = SocketServer.ThreadingTCPServer(('127.0.0.1',8009),MyServer)
#实际上是实例化一个对象server,而参数(('127.0.0.1',8009),MyServer)是定义启动服务的地址和端口,MyServer其实是将上面定义的MyServer类进行实例化,换句话说就是当每次一个请求过来就通过server来实例化一个线程,即创建一个MyServer实例;
具体解释为:每一个客户端请求过来,类ThreadingTCPServer就会把类MyServer进行实例化一次,另外实例化之后服务端要跟客户端进行交互,那么交互的方式就是通过类MyServer中定义的handle方法来实现,然后调用类ThreadingTCPServer中的server_forever方法来启动服务.
另外MyServer类中因为继承了类BaseRequestHandler,所以在MyServer类定义handle方法的实质是对BaseRequestHandler类中的handle方法的改写,因为BaseRequestHandler类的代码中
有定义handle方法:源码如下:
class BaseRequestHandler:
def __init__(self, request, client_address, server):
self.request = request
self.client_address = client_address
self.server = server
self.setup()
try:
self.handle()
finally:
self.finish()
def setup(self):
pass
def handle(self):
pass
def finish(self):
pass
所以在语句server = SocketServer.ThreadingTCPServer(('127.0.0.1',8009),MyServer)中,
其实就是传递两个参数给ThreadingTCPServer类进行创建实例,server.serve_forever()语句其实就是一个while循环,与以前写的,如下:
while True:
print "waiting receiving from client....."
connetcion,address=conn.accept()
data = connetcion.recv(1024)
print "received from %s,%s" %(address,data)
connetcion.send(data)
connetcion.close()
类似,当然这个不是accept,而是用的select,一直循环,当一个请求过来了,就会把上一句(server = SocketServer.ThreadingTCPServer(('127.0.0.1',8009),MyServer))中传递过来的参数MyServer类名后加一个括号,即MyServer()进行实例化,所以每次客户端请求过来,
都会执行一个MyServer()实例操作,即实例化一个对象,而实例化一个对象之后,就要执行类
MyServer的__init__方法,但是我们现在定义的类MyServer中没有__init__方法,所以就要到父类中继续查找__init__方法,即:
def __init__(self, request, client_address, server):
self.request = request
self.client_address = client_address
self.server = server
self.setup()
try:
self.handle()
finally:
self.finish()
def setup(self):
pass
def handle(self):
pass
def finish(self):
pass
由于父类中定义了handle方法,而且在try self.handle执行了handle方法,因为在父类中handle方法为空,所以就继续执行子类MyServer中定义的handle方法,这也是为什么我们在定义MyServer类中再定义一个方法时必须取名为handle而不能用其他名字
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SocketServer实现客户端
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