python网络编程实战项目(一)

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提示：以下是本篇文章正文内容，下面案例可供参考

一、TCP/IP简介

通信双方必须知道对方的标识。互联网上计算机的唯一标识就是IP地址。通常是网卡。
IP 协议负责把数据从一台计算机通过网络发送到另一台计算机上。数据被分割成一小块，然后通过IP包发送过去。 IP包的特点是按快发送，途径多个路由，但不保证能到达，也不保证顺利到达。
IP地址实际上是一个32位整数（IPv4)，以字符串表示的IP地址实际上是把32位整数按8位分组后的数字表示（如192.165.0.1），目的是便于阅读。
TCP协议是建立在IP协议之上的，TCP协议负责在两台计算机之间建立可靠连接，保证数据顺利到达。
一个IP包除了包含传输的数据外，还包含源IP地址和目标IP地址，源端口和目标端口。 而端口的作用是区分送过来的IP包是给那个程序的。

二、网络设计模块

1.Socket简介

网络编程中有一个基本组件----套接字（socket）
套接字为特定的网络协议（如TCP/IP,UDP/IP）套件对上的网络应用程序提供当前可移植标准的对象。套接字允许程序接收数据并进行连接，为了建立通信通道，网络通信的每个端点拥有一个套接字对象级为重要。

2、python中的socket模块，使用该模块建立服务器需要6个步骤。

1.创建socket对象。

该处使用socket（）函数来创建套接字。
语法格式

socket.socket([family[,type[,protoco]]])

• family ：可以是AF_UNIX(用于同一台机器上的进程间通信），也可以是AF_INET（对于IPV4协议的TCP和UDP），或AF_INET6(用于TPV6）
• type：套接字类型可以根据面向连接和非连接分为SOCK_STREAM（流套接字）或 SOCK_DGRAM（非流套接字）。
• protoco：一般不填，默认为0.

2.将socket绑定（指派）到指定地址上。

socket.bind(address)

address 必须是一个双元素元组。参数为主机名或ip地址加端口。

3.绑定后必须准备好套接字，以便接收连接。

请求方式如下：

socket.listen(backlog)

backlog 用于指定最多连接数，至少为一。接到连接请求后，这些请求必须排队，如果已满，就拒绝请求。

4.服务器套接字通过socket的accept 方法等待客户请求一个连接。

调用accept方法时，socket会进入等待（或阻塞）状态。客户请求连接时，accept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，如(connection，address)。第一个元素(connection)是新的socket对象，服务器通过它与客户通信；第二个元素(address)是客户的互联网地址。

5.处理阶段，服务器和客户通过send和reext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recy方法从客户接收信息。调用reev时，必须指定一个整数控制本次调用所接收的最大数据量。recy方法在接收数据时会进入blocket状态，最后返回一个字符串，用于表示收到的数据。如果发送的量超过recy允许的量，数据就会被截断。多余的数据将缓冲于接收端。以后调用recy时，多余的数据会从缓冲区删除。

6.传输结束，服务器调用socket的close方法以关闭连接。

代码案列

import socket #引入套接字模块
#因为服务器需要同时响应多个客户端的请求，每一个连接都需要一个进程或新线程#1处理，否则一次只能服务一个客户
import threading #引入进程模块 
import time 

def socket_server():
    server_socket=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)#步骤1

    host = socket.gethostname() #获取本地主机名

    port = 5555 #端口号，0-1024 是标准的不能随意使用，1025-9999 可以随意#1使用
    server_socket.bind((host,port)) #参数必须是双元素元组，步骤2
    server_socket.listen(5) #步骤3

    while True:
        #会返回一个含有两个元素的元组。第一个元素是一个新的 socket 对象
        #服务器通过它与客户端通信；第二个元素是客户的互联网地址
        sock,addr = server_socket.accept() #步骤4
   # threading.Thread（target =1，args =2)1 对于函数，2是该函数需要的参数
        t = threading.Thread(target = tcp_link,args = (sock,addr))
        t.start() 

def tcp_link(sock,addr):
    print('Accept new connection from %s:%s...'% addr)
    sock.send('欢迎学校 Python 网络编程！'.encode('utf-8')) #send 发送数据    
    while True:
        data = sock.recv(1024)  #recv 接收数据，最大为一个字节 1024
        time.sleep(1)
        if not data or data.decode('utf-8')=='exit':
            break;
        sock.send(("Hello,%s!"%data.decode('utf-8')).encode('utf-8'))
    sock.close()
    print('connection from %s:%s closed.'%addr)

def main():
    socket_server()

if __name__ =='__main__':
    main()

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3、python中的socket模块，使用该模块建立客户连接需要4个步骤。

1.创建一个socket以连接服务器。socket=socket.socket(family,type)
2.使用socket 的connect 方法连接服务器。 socket.connect((hoat,port))
3.通过send（）与recv（）方法通信。
4.结束后，调用socket的close方法以关闭连接。

代码案列：

import socket

def socket_client():
    s=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)

    host = socket.gethostname()

    port = 5555

    s.connect((host,port)) #连接服务器，指定主机和端口

    print(s.recv(1024).decode('utf-8'))

    for data in ['小青','小白','小花']:
        s.send(data.encode('utf-8'))
        print(s.recv(1024).decode('utf-8'))
    s.send(b'exit')
    s.close()

def main():
    socket_client()

if __name__ =='__main__':
    main()

如何知道服务器端口

1.域名可以自动转换到IP地址。
2.作为服务器，提供服务时端口号必须固定下来。由于我们想要访问网页，因此新浪提供网页服务的服务器必须把端口号固定在80端口。80端口是Web服务的标准端口。其他服务都有对应的标准端口号，如SMTP服务是25端口，FTP服务是21端口，等等。端口号小于1024的是Internet标准服务端口，端口号大于1024的可以任意使用，

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## 4、socket 的一些套接字函数。 ### 服务器端。

函数	描述
bind()	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。
listen()	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。
accept()	被动接受TCP客户端连接,(阻塞式)等待连接的到来

客户端。

函数	描述
connect()	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。
connect_ex()	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。

函数	描述
recv()	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。
send()	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。
sendall()	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。
recvfrom()	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。
sendto()	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。
close()	关闭套接字
getpeername()	返回连接套接字的远程地址。返回值通常是元组（ipaddr,port）。
getsockname()	返回套接字自己的地址。通常是一个元组(ipaddr,port)
setsockopt(level,optname,value)	设置给定套接字选项的值。
getsockopt(level,optname[.buflen])	返回套接字选项的值。
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()）
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。
fileno()	返回套接字的文件描述符。
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。
makefile()	创建一个与该套接字相关连的文件

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# SocketTool 编程调试工具 参考博文：[添加链接描述](https://blog.csdn.net/xuzhexing/article/details/90763756?ops_request_misc=%257B%2522request%255Fid%2522%253A%2522162717578716780274151128%2522%252C%2522scm%2522%253A%252220140713.130102334..%2522%257D&request_id=162717578716780274151128&biz_id=0&utm_medium=distribute.pc_search_result.none-task-blog-2~all~top_positive~default-1-90763756.first_rank_v2_pc_rank_v29&utm_term=python%E7%BD%91%E7%BB%9C%E7%BC%96%E7%A8%8B&spm=1018.2226.3001.4187) 工具：SocketTool 1.下载链接： [添加链接描述](http://www.xitongzhijia.net/soft/110847.html) 也可以到百度上搜。

2.在左侧有tcp和udp的客户端或服务端的快捷按钮，上方有【创建】【删除】【退出】等选项按钮。
4 我们先来建立TCP的测试服务端。点击【TCP Server】再点击【创建】。
选择一个监听端口，这里我们使用6001作为服务端的监听端口。

建立完成后，服务端会自动启动，软件会显示【启动监听】的状态。
建立完成后，服务端会自动启动，软件会显示【启动监听】的状态。
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我们可以检测一下本机的6001端口是否已经打开。在DOS窗口中输入命令【netstat -a】，可以在列表中看到本机的6001端口的状态为listening的状态，表示本机的6001端口正处于监听的状态。

在DOS窗口中输入命令【telnet 192.168.0.140 6001】来登录本地的6001端口。 注意：192.168.0.140 6001 要根据软件中本机的编号来写。
window下 无法执行 telnet 命令的解决方法
1.打开设置中应用。
2.打开右上角的

3.

4.找到telnet 服务，勾选就好

点击回车键，就可以成功登录6001端口。在测试软件中就可以看到状态是已连接的状态，同时也可以看到对方的ip就是本地ip。

在软件的发送窗口中输入1234567890，点击发送后，在DOS窗口中就可以看到软件发送过来的数据了。

若想发送中文不要勾选16进制。