一文带你了解Python Socket 编程

简介: 一文带你了解Python Socket 编程

大家好,我是皮皮。


前言


Socket又称为套接字,它是所有网络通信的基础。网络通信其实就是进程间的通信,Socket主要是使用IP地址,协议,端口号来标识一个进程。端口号的范围为0~65535(用户端口号一般大于1024),协议有很多种,一般我们经常用到的就是TCP,IP,UDP。下面我们来详细了解下Socket吧。


一、导入Socket模块


因为要操作套接字,所以需要用到套接字模块,系统中自带的就很不错,下面我们来导入:

import socket


二、Socket基本用法


1.建立一个简单的Socket连接

#创建Tcp/Ip套接字s=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM) #流式Socket#创建Udp/Ip套接字s=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM) #数据报式Socketsocket.AF_UNIX  #只能够用于单一的Unix系统进程间通信socket.AF_INET6  #只能够用于IPv6通信socket.SOCK_RAW  #原始套接字,可以处理ICMP、ARP等网络报文,其它的不行socket.SOCK_SEQPACKET  #可靠的连续数据包服务

2.协议对应端口

应用程序    FTP   TFTP  TELNET  SMTP  DNS   HTTP  SSH   MYSQL  POP3   MONGO  端口     21,20  69     23     25    53    80    22    3306   110   27017  协议      TCP   UDP    TCP    TCP   UDP   TCP   TCP    TCP   TCP    TCP

3.Socket函数

#创建Socket连接,比Connect更高级,可以自动解析不是数字的host地址,兼容IPv4和 IPv6socket.create_connection(address=('localhost',4320),timeout=4,source_address=('localhost',4320))  #前后两个端口号一定要是一致,不然会报错
#构建一对已连接的套接字对象,新创建的套接字都是不可继承的socket.socketpair(family=socket.AF_INET,type=socket.SOCK_STREAM,proto=0)
#从文件描述符获取到socket连接对象socket.fromfd(fd=ab.fileno(),family=socket.AF_INET,type=socket.SOCK_STREAM,proto=0)
#套接字对象的类型socket.SocketType
#返回套接字的5元组列表地址 ,支持IPV4/IPV6解析socket.getaddrinfo(host='localhost',port=3453,family=socket.AF_INET,type=socket.SOCK_STREAM,proto=socket.IPPROTO_TCP,flags=0)output:[(<AddressFamily.AF_INET: 2>, <SocketKind.SOCK_STREAM: 1>, 6, '', ('127.0.0.1', 3453))]
#获取主机名socket.gethostname()socket.getfqdn()socket.getfqdn(socket.gethostname())
#将主机名转化为IP地址socket.gethostbyname('www.baidu.com') #不支持IPV6解析socket.gethostbyname_ex('www.baidu.com') #返回三元组,(主机名,相同地址的其它可用主机名的列表,IPv4 地址列表)
#网络ip地址socket.gethostbyname(socket.getfqdn(socket.gethostname()))
#将ip地址转化为主机名,返回三元组(主机名,相同地址的其它可用主机名的列表,IPv4地址列表),支持IPV4/IPV6socket.gethostbyaddr('192.168.1.4')
#解析主机名或者IP地址socket.getnameinfo(('192.168.1.4',5434),0)
#判断是否支持IPV6socket.has_ipv6
#返回服务所使用的端口号socket.getservbyname('https','tcp') #第一个参数为服务协议:Https,Http;第二个为传输协议:Tcp Udp
#返回端口所对应的服务socket.getservbyport(443,'tcp')
#设置主机名(仅限于Unix)socket.sethostname(name)
#返回网卡信息的列表(仅限于Unix)socket.if_nameindex()
#32位字节存储Ip地址(序列化)socket.inet_aton('127.0.0.1')
#将32位字节转化为Ip地址(反序列化)socket.inet_ntoa(b'\x7f\x00\x00\x01')

8901d7df8d0d6f8cdd743bc76e56a44f.jpg

4.套接字函数

1).服务器端函数

s.bind((host,port)) #将地址绑定到套接字,以(host,port)的元祖形式s.listen(num)  #建立最多num个连接,最好别太大s.accept()     #等待并接受客户端的连接,返回新的套接字对象和(host,port)元祖

2).客户端函数

s.connect((host,port)) #建立与服务器的连接,以(host,port)的元祖形式s.connect_ex((host,port)) #和上面的功能差不多,只是出错了不抛异常,只是返回出错码

3).通用函数

s.recv(size,flag)       #接收最多size个大小的数据,flag可以忽略,返回值为数据是字符串形式s.send(str,flag)        #发送str数据,返回值是要发送的字节数量,可能数据未全部发送s.sendall(str,flag)     #发送全部str数据,成功返回None,失败则抛出异常s.recv(size,flag)       #接受最多size个数据,并以字符串形式返回s.recvfrom(str,flag)    #与recv相同,但是返回值是(接收数据的字符串,发送数据的套接字地址)的元祖形式s.sendto(str,flag,address) #连接到当前套接字的远程地址。返回值是发送的字节数,主要用于UDPs.getpeername()     #返回连接套接字的远程地址。返回值通常是元组(host,port)s.getsockname()     #返回套接字自己的地址。通常是一个元组(host,port)s.setsockopt(level,optname,value) # 设置给定套接字选项的值。#假如端口被socket使用过,并且利用socket.close()来关闭连接,但此时端口还没有释放,要经过TIME_WAIT的过程之后才能使用;为了实现端口的马上复用,可以选择setsocket()函数来达到目的。#level:选项定义的层次。支持SOL_SOCKET、IPPROTO_TCP、IPPROTO_IP和IPPROTO_IPV6。#optname:需设置的选项。SO_REUSEADDR SO_REUSEPORT#value:设置选项的值。s.getsockopt(level,optname,buflen) #返回套接字选项的值。buflen:缓存长度s.settimeout(time)  #设置socket连接超时时间,单位为秒,超时一般在刚创建套接字时设置s.gettimeout()      #返回当前超时的时间,单位是秒,如果没有设置超时,则返回None。s.close()           #关闭套接字s.fileno()          #套接字的文件描述符s.shutdown(how)     # 关闭连接一边或两边s.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。s.makefile()        #创建一个与该套接字相关联的文件


5.一个简单的客户端与服务端交互

Server.py

import socket s=socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)             # 创建socket对象s.bind(('127.0.0.1',4323))                                      # 绑定地址s.listen(5)                                                     # 建立5个监听while True:    conn,addr= s.accept()                                       # 等待客户端连接    print('欢迎{}'.format(addr))                              #打印访问的用户信息    while True:        data=conn.recv(1024)         dt=data.decode('utf-8')                                 #接收一个1024字节的数据         print('收到:',dt)        aa=input('服务器发出:')         if aa=='quit':            conn.close()                                        #关闭来自客户端的连接            s.close()                                           #关闭服务器端连接        else:            conn.send(aa.encode('utf-8'))                       #发送数据

Client.py

import socket   import sysc=socket.socket()                                           # 创建socket对象c.connect(('127.0.0.1',4323))                                #建立连接while True:    ab=input('客户端发出:')    if ab=='quit':        c.close()                                               #关闭客户端连接        sys.exit(0)    else:        c.send(ab.encode('utf-8'))                               #发送数据        data=c.recv(1024)                                        #接收一个1024字节的数据        print('收到:',data.decode('utf-8'))                    #输出接收的信息

88361f8de37a779ada47ae00a0911fb0.jpg

可以看到我们实现了一个全双工的Tcp/Ip聊天工具,对于服务器和客户端来说,均可收发文件。


三、总结


Python中的socket编程难度不大,不过你要想写好的Socket也不容易,希望本文能让大家受益匪浅,毕竟小编可是把绝大多数经常用到的Api的功能都展示了。

小伙伴们,快快用实践一下吧!如果在学习过程中,有遇到任何问题,欢迎加我好友,我拉你进Python学习交流群共同探讨学习。


相关文章
|
5天前
|
安全 Java 数据处理
Python网络编程基础(Socket编程)多线程/多进程服务器编程
【4月更文挑战第11天】在网络编程中,随着客户端数量的增加,服务器的处理能力成为了一个重要的考量因素。为了处理多个客户端的并发请求,我们通常需要采用多线程或多进程的方式。在本章中,我们将探讨多线程/多进程服务器编程的概念,并通过一个多线程服务器的示例来演示其实现。
|
5天前
|
程序员 开发者 Python
Python网络编程基础(Socket编程) 错误处理和异常处理的最佳实践
【4月更文挑战第11天】在网络编程中,错误处理和异常管理不仅是为了程序的健壮性,也是为了提供清晰的用户反馈以及优雅的故障恢复。在前面的章节中,我们讨论了如何使用`try-except`语句来处理网络错误。现在,我们将深入探讨错误处理和异常处理的最佳实践。
|
9天前
|
缓存 监控 Python
解密Python中的装饰器:优雅而强大的编程利器
Python中的装饰器是一种强大而又优雅的编程工具,它能够在不改变原有代码结构的情况下,为函数或类添加新的功能和行为。本文将深入解析Python装饰器的原理、用法和实际应用,帮助读者更好地理解和利用这一技术,提升代码的可维护性和可扩展性。
|
10天前
|
网络协议 程序员 Python
pythonTCP客户端编程创建Socket对象
【4月更文挑战第6天】本教程介绍了TCP客户端如何创建Socket对象。Socket作为网络通信的基础单元,包含协议、IP地址和端口等信息。在TCP/IP中,Socket分为流式(TCP)、数据报(UDP)和原始套接字。以Python为例,创建TCP Socket对象需调用`socket.socket(AF_INET, SOCK_STREAM)`。为确保健壮性,应使用异常处理处理可能的`socket.error`。学习本教程将帮助你掌握TCP客户端创建Socket对象的技能。
|
26天前
|
编译器 测试技术 C++
【Python 基础教程 01 全面介绍】 Python编程基础全攻略:一文掌握Python语法精髓,从C/C++ 角度学习Python的差异
【Python 基础教程 01 全面介绍】 Python编程基础全攻略:一文掌握Python语法精髓,从C/C++ 角度学习Python的差异
154 0
|
19天前
|
程序员 C语言 Python
Python列表推导式:简洁与高效的编程利器
在Python编程中,列表推导式(List Comprehension)是一种强大且优雅的工具,它允许我们以简洁的方式创建新的列表。列表推导式在Python程序员中广受欢迎,因为它能够将复杂的循环和条件语句简化为一行代码,提高代码的可读性和执行效率。
|
20天前
|
网络协议 Perl
Perl 教程 之 Perl Socket 编程 6
Perl Socket教程展示了如何进行网络通信。服务端(server.pl)创建一个TCP套接字,绑定到端口7890并监听,接收客户端连接并发送消息。客户端(client.pl)连接到服务端,接收并打印消息。在两个不同终端上分别运行服务端和客户端可实现交互。
24 2
|
21天前
|
网络协议 Perl
Perl 教程 之 Perl Socket 编程 1
Perl Socket教程介绍了如何进行服务端和客户端编程。服务端使用socket、bind、listen和accept函数建立并监听连接;客户端则通过socket和connect函数连接到服务端。socket函数创建套接字,参数包括协议集(如AF_INET)、套接字类型(如SOCK_STREAM)和传输协议(如TCP)。示例代码展示了如何在Perl中调用socket函数。
14 3
|
26天前
|
Java 编译器 Shell
【Python 基础教程 04】超详细Python编程教程:初学者入门至全面了解Python 解析器( CPython、IPython、Jython和PyPy)
【Python 基础教程 04】超详细Python编程教程:初学者入门至全面了解Python 解析器( CPython、IPython、Jython和PyPy)
42 0
|
26天前
|
缓存 分布式计算 自然语言处理
Python语言的函数编程模块
Python语言的函数编程模块