参考文章:
python之路 socket、socket server
Python3 Socket网络编程
socket的英文原义是“孔”或“插座”。作为BSD UNIX的进程通信机制,取后一种意思。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,可以用来实现不同虚拟机或不同计算机之间的通信。在Internet上的主机一般同时运行着多个服务软件,同时提供几种服务。每种服务都打开一个Socket,并绑定到一个端口上,不同的端口对应于不同的服务。Socket正如其英文原意那样,像一个多孔插座。一台主机犹如布满各种插座的房间,每个插座有一个编号,有的插座提供220伏交流电, 有的提供110伏交流电,有的则提供有线电视节目。 客户软件将插头插到不同编号的插座,就可以得到不同的服务。
在操作系统结构上,Socket为应用程序屏蔽了TCP/IP网络传输层及以下的网络细节。
socket就在应用程序的传输层和应用层之间,设计了一个socket抽象层,传输层的底一层的服务提供给socket抽象层,socket抽象层T再提供给应用层。
TCP Socket原语
根据连接启动的方式以及本地套接字要连接的目标,套接字之间的连接过程可以分为三个步骤:服务器监听,客户端请求,连接确认。
1. 服务器监听:是服务器端套接字并不定位具体的客户端套接字,而是处于等待连接的状态,实时监控网络状态。
2. 客户端请求:是指由客户端的套接字提出连接请求,要连接的目标是服务器端的套接字。为此,客户端的套接字必须首先描述它要连接的服务器的套接字,指出服务器端套接字的地址和端口号,然后就向服务器端套接字提出连接请求。
3. 连接确认:是指当服务器端套接字监听到或者说接收到客户端套接字的连接请求,它就响应客户端套接字的请求,建立一个新的线程,把服务器端套接 字的描述发给客户端,一旦客户端确认了此描述,连接就建立好了。而服务器端套接字继续处于监听状态,继续接收其他客户端套接字的连接请求。
连接成功后,服务器和客户端之间就可以进行数据的传递。数据交换完毕后可以有任意一端(服务端或客户端)通过close发起关闭连接请求,另一端收到后也调用close关闭连接。
python3 Socket的內建函数:
创建socket对象
sk = 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
服务器端
s.bind(address)
# 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(backlog)
# 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。一旦接受连接就返回(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。
客户端
s.connect(address)
# 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(address)
# connect()函数的扩展版本,出错时返回出错码,而不是抛出异常
公共用途的函数
s.recv(bufsize[,flag])
# 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(string[,flag])
# 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(string[,flag])
# 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.close()
# 关闭套接字
s.recvform(bufsize[.flag])
# 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(string[,flag],address)
# 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.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
代码示例:
服务端程序
import socket
# 开启ip和端口
ip_port = ('127.0.0.1', 9999)
# 生成一个socket对象
sk = socket.socket()
# 绑定ip端口
sk.bind(ip_port)
# 最多连接数
sk.listen(5)
# 开启死循环等待客户端连接
while True:
print('服务器启动...')
# 等待链接,阻塞,直到渠道链接 conn打开一个新的对象专门给当前链接的客户端 addr是ip地址
conn, addr = sk.accept()
print("客户端地址:",str(addr))
# 获取客户端请求数据
client_data = conn.recv(1024)
# 打印对方的数据
print(client_data.decode("utf-8"))
# 向对方发送数据
#也可写成conn.send("来自服务器的问候".encode("utf-8"))
conn.send(bytes("来自服务器的问候","utf-8"))
# 关闭链接
conn.close()
服务端程序写完后运行,控制台打印“服务器启动…”,并处于阻塞状态等待客户端的连接。
客户端代码
import socket
#链接服务端ip和端口
ip_port = ('127.0.0.1',9999)
#生成一个socket对象
sk = socket.socket()
#请求连接服务端
sk.connect(ip_port)
#发送数据
#也可写成sk.send("hello,服务器".encode("utf-8"))
sk.send(bytes("hello,服务器","utf-8"))
#接受数据
server_reply = sk.recv(1024)
#打印接受的数据
print (server_reply.decode("utf-8"))
#关闭连接
sk.close()
客户端连接到服务器,服务端接收后,双方各向对方发一句问候,然后断开连接。服务器继续处于等待连接状态。