【python学习】中级篇-TCP编程Socket模块:客户端与服务端

客户端

  1. 创建一个基于TCP连接的Socket
    AF_INET指定使用IPv4协议
    AF_INET6指定使用IPv6协议
# 导入socket库:
import socket

# 创建一个socket:
s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
# 建立连接:
s.connect(('www.sina.com.cn', 80))
  1. 客户端要主动发起TCP连接
    必须知道服务器的IP地址和端口号
    连接新浪服务器
# 连接服务器
s.connect(('www.sina.com.cn', 80))

服务都有对应的标准端口号,
Web服务是80端口,
SMTP服务是25端口,
FTP服务是21端口,
端口号小于1024的是Internet标准服务的端口,
端口号大于1024的,可以任意使用。

  1. 建立TCP连接后,发送请求
# 发送数据:
s.send(b'GET / HTTP/1.1\r\nHost: www.sina.com.cn\r\nConnection: close\r\n\r\n')
  1. 接收数据
# 接收数据:
buffer = []
while True:
    # 每次最多接收1k字节:
    d = s.recv(1024)
    if d:
        buffer.append(d)
    else:
        break
data = b''.join(buffer)

接收数据时,调用recv(max)方法,一次最多接收指定的字节数,
因此,在一个while循环中反复接收,直到recv()返回空数据,表示接收完毕,退出循环。

接收到的数据包括HTTP头和网页本身,我们只需要把HTTP头和网页分离一下,
把HTTP头打印出来,网页内容保存到文件:

header, html = data.split(b'\r\n\r\n', 1)
print(header.decode('utf-8'))
# 把接收的数据写入文件:
with open('sina.html', 'wb') as f:
    f.write(html)

在浏览器中打开这个sina.html文件,就可以看到新浪的首页了。
5.关闭Socket,通信结束

# 关闭连接:
s.close()

服务器端

服务器进程首先要绑定一个端口并监听来自其他客户端的连接。
如果某个客户端连接过来了,服务器就与该客户端建立Socket连接,随后的通信就靠这个Socket连接了。
一个Socket依赖4项:服务器地址、服务器端口、客户端地址、客户端端口来唯一确定一个Socket。

编写一个简单的服务器程序,它接收客户端连接,把客户端发过来的字符串加上Hello再发回去

  1. 创建一个基于IPv4和TCP协议的Socket
s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)

  1. 绑定监听的地址和端口
    用0.0.0.0绑定到所有的网络地址,还可以用127.0.0.1绑定到本机地址。
    127.0.0.1是一个特殊的IP地址,表示本机地址,如果绑定到这个地址,客户端必须同时在本机运行才能连接
# 绑定端口:
s.bind(('127.0.0.1', 9999))
  1. 监听端口
    传入的参数指定等待连接的最大数量
s.listen(5)
print('Waiting for connection...')
  1. 接受客户端连接
    服务器程序通过一个永久循环来接受来自客户端的连接
while True:
    # 接受一个新连接:
    sock, addr = s.accept()
    # 创建新线程来处理TCP连接:
    t = threading.Thread(target=tcplink, args=(sock, addr))
    t.start()
  1. 多进程接受连接
    每个连接都必须创建新线程(或进程)来处理,否则,单线程在处理连接的过程中,无法接受其他客户端的连接
    连接建立后,服务器首先发一条欢迎消息,然后等待客户端数据,并加上Hello再发送给客户端。如果客户端发送了exit字符串,就直接关闭连接
def tcplink(sock, addr):
    print('Accept new connection from %s:%s...' % addr)
    sock.send(b'Welcome!')
    while True:
        data = sock.recv(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)

  1. 退出服务器程序
    服务器程序会永远运行下去,必须按Ctrl+C退出程序。

  2. 测试所需的客户端程序:

s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
# 建立连接:
s.connect(('127.0.0.1', 9999))
# 接收欢迎消息:
print(s.recv(1024).decode('utf-8'))
for data in [b'Michael', b'Tracy', b'Sarah']:
    # 发送数据:
    s.send(data)
    print(s.recv(1024).decode('utf-8'))
s.send(b'exit')
s.close()

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