第2章 网络客户端

一、理解socket

socket正如前文所说用于进程之间的通信，相当于是操作系统的I/O的延伸。

二、建立socket

先建立一个实际的socket对象，然后再将其连接到远程服务器。

建立socket对象时包含通信类型和协议家族。通信类型包括IPv4、IPv6、IPX/SPX（Netware)和AFP（Apple文件共享）。通常使用AF_INET，即IPv4。协议家族一般包括TCP通信的SOCK_STREAM和UDP通信的SOCK_DGRAM。连接对象时需提供一个包含远程主机名或IP地址和端口号的元组。对于不知道端口号的，可通过socket库的getservbyname函数来获得，格式为：socket.getservbyname(servicename[,protocolname])，服务名和协议名（tcp，udp）。

通过socket库来建立。类似如下：

s=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
s.connect(('www.baidu.com',80))

利用socket通信时可以用socket对象，也可以用文件对象。用socket对象的情况：读写数据时，需要协议可以详细地控制时、使用二进制协议传送固定大小数据时、数据超时需要特殊处理时，或是任何不止需要简单读写时，还有编写UDP程序时。而文件类对象一般用于面向线性的协议，只能用于TCP

socket模块的4种异常：

与一般I/O和通信问题有关的socket.error；与查询地址信息有关的socket.gaierror；与其他地址错误有关的socket.herror；与在一个socket调用settimeout()后，处理超时有关的socket.timeout

对于很多操作系统来说，又是在网络上发送数据的调用会在远程服务器收到信息前返回，因此可能有sendall成功调用返回但服务器收不到信息的情况发生。通过结束写操作后调用shutdown函数来解决。

三、总结

创建TCP客户端伪代码：

cs=socket()
cs.connect()
comm_loop:
    cs.send()/cs.recv()
cs.close()

创建UDP客户端伪代码

ss=socket()
ss.bind()
inf_loop:
    cs=ss.recvfrom()/ss.sendto()
ss.close()

socket对象方法：

函数	描述
服务器端套接字
s.bind()	绑定地址（主机名，端口号名）到套接字，主机名必须是本机，可以为空，代表所有地址
s.listen()	开始TCP监听，参数一般为5
s.accept()	被动接受TCP客户端连接，（阻塞式）等待连接 ，参数为socket对象和（host，port）元组。
客户端套接字
s.connect()	主动初始化TCP服务器连接，参数为（host，port）
s.connect_ex()	出错时返回出错码，而非抛出异常
公共的套接字
s.recv()	接受数据，参数为buflen

s.send()	发送TCP数据，参数为data
s.sendall()	完整发送TCP数据
s.recvfrom()	接受UDP数据，接受到的结果为data和发送者地址
s.sendto()	发送UDP数据，参数为data和addr
s.getpeername()	连接到当前套接字的远端的地址，
s.getsockname（）	当前套接字的地址
s.setsockopt()	设置指定套接字的参数
s.close（）	关闭套接字
面向模块的套接字函数
s.setblocking()	设置套接字的阻塞和非阻塞模式（0|1）

s.settimeout()	设置阻塞套接字操作的超时时间
s.gettimeout()	得到阻塞套接字操作的超时时间
面向文件的套接字函数
s.fileno()	套接字的文件描述符
s.makefile()	创建一个与该套接字关联的文件对象

sendall()会循环调用send()函数，直到所有的数据都发送完毕。如果有错误会产生异常，但是无法直到发送了多少数据。

文件描述符是对应当前进程中打开的文件的整型表示。比如说标准输入的文件描述符是0,标准输出是1,标准错误是2,其他打开的文件依次为3,4.。。fileno()会获得与文件对象相关联的文件描述符。直接使用文件描述符会绕过文件对象的方法。一般用于os、socket、pipe等底层的操作。内核利用文件描述符来访问文件。文件描述符在形式上是一个非负整数。实际上它是一个索引值，指向内核为每一个进程所维护的该进程打开文件的记录表。当程序打开一个现有文件或者创建一个新文件时，内核向进程返回一个文件描述符。一些设计底层的程序会围绕文件描述符展开。文件描述符与包含相关信息（如文件的打开模式，文件的位置类型，文件的初始类型等）的文件对象相关联，这些信息被称作文件的上下文。