【Python】Socket的简单应用

前言

今天“出差在外”，晚上又琐事缠身，实在也没办法特别沉下心去学什么内容，但还是不希望一天一篇的flag就此倒下，只能多多参考别人的博客浅浅学习一下python的socket应用，后续课内做实验了，学习更深入的知识后，我会再补上自己的理解。

（11.4）已更新

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Socket 

任何应用，比如浏览网页、刷抖音、微信聊天等等都是通过TCP/IP进行通讯的。

Socket是TCP/IP协议的一组封装，可以理解为是双方通信的接口。

Socket又称"套接字"，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，使主机间或者一台计算机上的进程间可以通讯。

就好似收发快递，收件人和寄件人并不需要知道中间快递是怎么传输的，只需要在意快递有没有发出去，有没有收到。中间具体的快递运输流程则是快递公司进行管理的。

对应到信息传输，Socket就相当于快递公司，起到一个中间承接的作用。

 目前的socket编程，使用的最多的是通过tcp协议进行网络通讯的。

常见的套接字对象方法和属性

名 称	描 述
服务端	服务器套接字方法
s.bind(ADDR)	将地址（主机名、端口号对）绑定到套接字上
s.listen([backlog])	设置并启动 TCP 监听器，如果指定backlog，则必须至少为0（如果低于0，则设置为0）；
s.accept()	被动接受 TCP 客户端连接，一直等待直到连接到达（阻塞）
客户端	客户端套接字方法
s.connect()	主动发起 TCP 服务器连接
s.connect_ex()	connect()的扩展版本，此时会以错误码的形式返回问题，而不是抛出一个异常
普通通用	普通的套接字方法
s.recv()	接收 TCP 消息
s.recv_into()	接收 TCP 消息到指定的缓冲区
s.send()	发送 TCP 消息
s.sendall()	完整地发送 TCP 消息
s.recvfrom()	接收 UDP 消息
s.recvfrom_into()	接收 UDP 消息到指定的缓冲区
s.sendto()	发送 UDP 消息
s.getpeername()	连接到套接字（TCP）的远程地址
s.getsockname()	当前套接字的地址
s.getsockopt()	返回给定套接字选项的值
s.setsockopt()	设置给定套接字选项的值
s.shutdown()	关闭连接
s.close()	关闭套接字
s.detach()	在未关闭文件描述符的情况下关闭套接字，返回文件描述符
s.ioctl()	控制套接字的模式（仅支持 Windows）
阻塞	面向阻塞的套接字方法
s.setblocking()	设置套接字的阻塞或非阻塞模式
s.settimeout()	设置阻塞套接字操作的超时时间
s.gettimeout()	获取阻塞套接字操作的超时时间
文件方法	面向文件的套接字方法
s.fileno()	套接字的文件描述符
s.makefile()	创建与套接字关联的文件对象
属性	数据属性
s.family	套接字家族
s.type	套接字类型
s.proto	套接字协议

 C/S 双方通信流程

服务器端的基本流程：

1.初始化socket（）

2.使用bind()绑定ip和端口号

3使用listen()监听消息

4.获取客户端的套接字地址accept()

5.使用recv()接收数据，send()发送数据与客户端进行交互

客户端的基本流程：

1.初始化socket（）

2.使用ip和端口号connect()连接服务器

3.使用recv()接收数据，send()发送数据与服务器进行交互
 

tcp三次握手为例：

服务端S进行socket.listen()时向服务端发起连接请求，第一次握手

客户端C进行socket.connect()时是客户端向服务端发送第一个报文的时候，第二次握手

服务端S进行socket.accpet()服务端响应，第三次握手

连接成功

代码演示

ps：UDP的端口好像只能使用一次

server.py

import socket #导入socket库
from time import ctime
import json
import time
HOST = ''
PORT = 9001
ADDR = (HOST, PORT)
BUFFSIZE = 1024 #定义一次从socket缓冲区最多读入1024个字节
MAX_LISTEN = 5 #表示最多能接受的等待连接的客户端的个数


def tcpServer():# TCP服务
    # with socket.socket() as s:
    with socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) as s:#AF_INET表示socket网络层使用IP协议，SOCK_STREAM表示socket传输层使用tcp协议
        # 绑定服务器地址和端口
        s.bind(ADDR)
        # 启动服务监听
        s.listen(MAX_LISTEN)
        print('等待用户接入……')
        while True:
            # 等待客户端连接请求,获取connSock
            conn, addr = s.accept()
            print('警告，远端客户:{} 接入系统！！！'.format(addr))
            # with conn:
            while True:
                    print('接收请求信息……')
                    # 接收请求信息
                    data = conn.recv(BUFFSIZE) #读取的数据一定是bytes类型，需要解码成字符串类型
                    if not data:
                        break
                    info = data.decode()
                    # print('data=%s' % data)
                    print(f'接收数据：{info}')

                    # 发送请求数据
                    conn.send(f'服务端接收到信息{info}'.encode())
                    print('发送返回完毕！！！')
            conn.close()
            s.close()


# 创建UDP服务
def udpServer():
    # 创建UPD服务端套接字
    with socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM) as s:
        # 绑定地址和端口
        s.bind(ADDR)
        # 等待接收信息
        while True:
            print('UDP服务启动，准备接收数据……')
            # 接收数据和客户端请求地址
            data, address = s.recvfrom(BUFFSIZE)

            if not data:
                break
            info = data.decode()
            print(f'接收请求信息：{info}')

            s.sendto(b'i am udp,i got it', address)

        s.close()

if __name__ == '__main__':

    while True:
        choice = input('input choice t-tcp or u-udp:')

        if choice != 't' and choice != 'u':
            print('please input t or u,ok?')
            continue

        if choice == 't':
            print('execute tcpsever')
            tcpServer()
        else:
            print('execute udpsever')
            udpServer()

client.py

import socket

from time import ctime
HOST = 'localhost'
PORT = 9001
ADDR = (HOST, PORT)
BUFFSIZE = 1024


def tcpClient():
    # 创建客户套接字
    with socket.socket(family=socket.AF_INET, type=socket.SOCK_STREAM) as s:
        # 尝试连接服务器
        s.connect(ADDR)
        print('连接服务成功！！')
        # 通信循环
        while True:
            inData = input('pleace input something:')
            if inData == 'q':
                break
            # 发送数据到服务器
            # inData = '[{}]:{}'.format(ctime(), inData)

            s.send(inData.encode())
            print('发送成功！')

            # 接收返回数据
            outData = s.recv(BUFFSIZE)
            print(f'返回数据信息：{outData}')

        # 关闭客户端套接字
        s.close()


def udpClient():
    # 创建客户端套接字
    with socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM) as s:
        while True:
            # 发送信息到服务器
            data = input('please input message to server or input \'quit\':')
            if data == 'quit':
                break
            data = '[{}]:{}'.format(ctime(), data)

            s.sendto(data.encode('utf-8'), ADDR)

            print('send success')

            # 接收服务端返回信息
            recvData, addrs = s.recvfrom(BUFFSIZE)
            info = recvData.decode()
            print(f'recv message : {info}')

        # 关闭套接字
        s.close()


if __name__ == '__main__':

    while True:
        choice = input('input choice t-tcp or u-udp or q-quit:')
        if choice == 'q':
            break
        if choice != 't' and choice != 'u':
            print('please input t or u,ok?')
            continue

        if choice == 't':
            print('execute tcpsever')
            tcpClient()
        else:
            print('execute udpsever')
            udpClient()

可以在windows命令行界面输入命令检测端口是否被占用：netstat -an|find /i "端口号" 

可以看到9001是没有被占用的 

当运行server.py后

参考：

Python socket详解_Python 学习者的博客-CSDN博客_python socketSocket编程1.基本概念1.什么是客户端/服务器架构？服务器就是一系列硬件或软件，为一个或多个客户端（服务的用户）提供所需的“服务”。它存在唯一目的就是等待客户端的请求，并响应它们（提供服务），然后等待更多请求。说白了就是一个提供服务，一个请求服务得到相应的一个过程。2.套接字：通信端点套接字是计算机网络数据结构，它体现了上节中描述的“通信端点”的概念。在任何类型的通信开始之前，...https://blog.csdn.net/sinat_38682860/article/details/100039701