python socket编程详细介绍

Python 提供了两个基本的 socket 模块。

   第一个是 Socket，它提供了标准的 BSD Sockets API。

   第二个是 SocketServer， 它提供了服务器中心类，可以简化网络服务器的开发。

下面讲的是Socket模块功能

1、Socket 类型

套接字格式：

socket(family,type[,protocal]) 使用给定的地址族、套接字类型、协议编号（默认为0）来创建套接字。

socket类型	描述
socket.AF_UNIX	只能够用于单一的Unix系统进程间通信
socket.AF_INET	服务器之间网络通信
socket.AF_INET6	IPv6
socket.SOCK_STREAM	流式socket , for TCP
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_SEQPACKET	可靠的连续数据包服务
创建TCP Socket：	s=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
创建UDP Socket：	s=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM)

2、Socket 函数

注意点:

1）TCP发送数据时，已建立好TCP连接，所以不需要指定地址。UDP是面向无连接的，每次发送要指定是发给谁。

2）服务端与客户端不能直接发送列表，元组，字典。需要字符串化repr(data)。

socket函数		描述
服务端socket函数
s.bind(address)	将套接字绑定到地址, 在AF_INET下,以元组（host,port）的形式表示地址.
s.listen(backlog)	开始监听TCP传入连接。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()	接受TCP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。
客户端socket函数
s.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。
s.connect_ex(adddress)	功能与connect(address)相同，但是成功返回0，失败返回errno的值。
公共socket函数
s.recv(bufsize[,flag])	接受TCP套接字的数据。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。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.recvfrom(bufsize[.flag])	接受UDP套接字的数据。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.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

3、socket编程思路

TCP服务端：

1 创建套接字，绑定套接字到本地IP与端口

   # socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM) , s.bind()

2 开始监听连接                   #s.listen()

3 进入循环，不断接受客户端的连接请求              #s.accept()

4 然后接收传来的数据，并发送给对方数据         #s.recv() , s.sendall()

5 传输完毕后，关闭套接字                     #s.close()

TCP客户端:

1 创建套接字，连接远端地址

       # socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM) , s.connect()

2 连接后发送数据和接收数据          # s.sendall(), s.recv()

3 传输完毕后，关闭套接字          #s.close()

4、Socket编程之服务端代码：

root@yangrong:/python# catday5-socket-server.py
#!/usr/bin/python
import socket   #socket模块
import commands   #执行系统命令模块
HOST='10.0.0.245'
PORT=50007
s= socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)   #定义socket类型，网络通信，TCP
s.bind((HOST,PORT))   #套接字绑定的IP与端口
s.listen(1)         #开始TCP监听
while 1:
       conn,addr=s.accept()   #接受TCP连接，并返回新的套接字与IP地址
       print'Connected by',addr    #输出客户端的IP地址
       while 1:
                data=conn.recv(1024)    #把接收的数据实例化
               cmd_status,cmd_result=commands.getstatusoutput(data)   #commands.getstatusoutput执行系统命令（即shell命令），返回两个结果，第一个是状态，成功则为0，第二个是执行成功或失败的输出信息
                if len(cmd_result.strip()) ==0:   #如果输出结果长度为0，则告诉客户端完成。此用法针对于创建文件或目录，创建成功不会有输出信息
                        conn.sendall('Done.')
                else:
                       conn.sendall(cmd_result)   #否则就把结果发给对端（即客户端）
conn.close()     #关闭连接

5、Socket编程之客户端代码：

root@yangrong:/python# catday5-socket-client.py
#!/usr/bin/python
import socket
HOST='10.0.0.245'
PORT=50007
s=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)      #定义socket类型，网络通信，TCP
s.connect((HOST,PORT))       #要连接的IP与端口
while 1:
       cmd=raw_input("Please input cmd:")       #与人交互，输入命令
       s.sendall(cmd)      #把命令发送给对端
       data=s.recv(1024)     #把接收的数据定义为变量
        print data         #输出变量
s.close()   #关闭连接

6、执行效果：

服务端执行效果：

客户端执行效果：

7、程序缺限：

这是一个简单的socket通信，里面存在一些bug

1.在客户端输入回车，会挂死。

2.服务端返回的数据大于1024，客户端显示不全。

3.单进程，如果多个客户端连接，要排队，前一个断开，后一个客户端才能通信。

不想把代码写的太复杂，简单的说下解决方案：

问题1.在客户端上判断输入为空，要求重新输入。

问题2.在客户端上循环接收，直到接收完。但有没有完客户端是不知道的，需要服务端发一个结束符。

问题3.在服务端导入SocketServer模块，使得每建立一个连接，就新创建一个线程。实现多个客户端与服务端通信。多线程通信原理如下图：

python socket参考地址：

http://blog.163.com/yi_yixinyiyi/blog/static/136286889201152814341144/

http://blog.sina.com.cn/s/blog_4b5039210100ep72.html

http://blog.sina.com.cn/s/blog_523491650100hikg.html