socket的python实现

socket通信

    

    Python提供了两个基本的socket模块。一个是socket，它提供了标准的BSD Socket API；另一个是socketServer，它提供了服务器中心类，可以简化网络服务器的开发。

1.通信原理

    开始了解socket模块前，先熟悉下Python的网络编程模块主要支持的两种Intent协议：TCP和UDP。TCP协议是一种面向连接的可靠协议，用于建立机器之间的双向通信流。UDP协议是一种较低级别的、以数据包为基础的协议（无连接传输模式）。与TCP不同，UDP信息不可靠。

2.socket模块的部分类方法介绍

类方法	说明
socket.socket(family, type[,proto])		创建并返回一个新的 socket对象
socket.getfqdn(name)	将使用点号分隔的 IP地址字符串转换成一个完整的域名
socket.gethostbyname(hostname)	将主机名解析为一个使用点号分隔的 IP地址字符串
socket.gethostbyname_ex(name)	它返回一个包含三个元素的元组，从左到右分别是给定地址的主要的主机名、同一IP地址的可选的主机名的一个列表、关于同一主机的同一接口的其它IP地址的一个列表（列表可能都是空的）。
socket.gethostbyaddr(address)	作用与gethostbyname_ex相同，只是你提供给它的参数是一个IP地址字符串
Socket.getservbyname(service,protocol)	它要求一个服务名（如'telnet'或'ftp'）和一个协议（如'tcp'或'udp'），返回服务所使用的端口号
socket.fromfd(fd, family, type)	从现有的文件描述符创建一个 socket对象

3.socket对象的部分方法介绍

实例方法	说明
sock.bind( (adrs, port) )	将 socket绑定到一个地址和端口上
sock.accept()	返回一个客户机 socket（带有客户机端的地址信息）
sock.listen(backlog)	将 socket设置成监听模式，能够监听 backlog 外来的连接请求
sock.connect( (adrs, port) )	将 socket连接到定义的主机和端口上
sock.recv( buflen[, flags] )	从 socket中接收数据，最多 buflen 个字符
sock.recvfrom( buflen[, flags] )	从 socket中接收数据，最多 buflen 个字符，同时返回数据来源的远程主机和端口号
sock.send( data[, flags] )	通过 socket发送数据
sock.sendto( data[, flags], addr )	通过 socket发送数据
sock.close()	关闭 socket
sock.getsockopt( lvl, optname )	获得指定 socket 选项的值
sock.setsockopt( lvl, optname, val )	设置指定 socket选项的值

3.socket通信例子（服务端，客户端）

（a）编写server的步骤

第一步是创建socket对象。调用socket构造函数

第二步是将socket绑定到指定地址

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。

代码：

__author__= "Andong"

import socket

from time import ctime 

import sys

 

bufsize =1024

host = 'localhost'

port = 8100

address =(host,port)

 

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

server_socket.bind(address)

server_socket.listen(5)

 

whileTrue:

    print('waiting for connection...')

    client_socket,addr  = server_socket.accept()

    print('received from :',addr )

    

    whileTrue:

        data = client_socket.recv(bufsize)

        print (' 收到---->%s\n%s' %(ctime(),data))

        data = input("发送----->")

        client_socket.send(data)

    client_socket.close()

server_socket.close()

或：

__author__= "Andong"

 

import socket

import socketserver

import time

import threading

serverPort= 50007

 

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

 

serverSocket.bind(('localhost',serverPort))

 

serverSocket.listen(1)

 

print('The server is ready to receive')

 

while1:

   

    connectionSocket,addr =serverSocket.accept()

    sentence = connectionSocket.recv(1024)

    capitalizedSentence = sentence.upper()

    connectionSocket.send(capitalizedSentence)

    connectionSocket.close()

 

客户端

         from socket import *

 

serverName= 'localhost'

 

serverPort= 50007

 

clientSocket=socket(AF_INET,SOCK_STREAM)

 

clientSocket.connect((serverName,serverPort))

 

sentence= input('Input lowercasesentence:')

 

clientSocket.send(sentence.encode())

 

modifiedSentence= clientSocket.recv(1024)

 

print('From Server:',modifiedSentence.decode())

 

clientSocket.close()

 

代码原理

1、客户端能够使用一个TCP套接字向服务器发送数据之前，必须在客户端与服务器之间创建一个TCP连接；

2、clientSocket.connect((serverName,serverPort))：执行三次握手，创建TCP连接；

3、clientSocket.close()：关闭客户端和服务器之间的TCP连接；

4、connectionSocket.close()：向客户端发送完毕之后关闭该连接套接字

TCP连接需要两个套接字，UDP只要一个，

TCP服务器支持n个并行连接，每条连接来自不同客户端，TCP连接需要n+1个套接字即可