python下的socket编程

第1页/共7页1套接字套接字是为特定网络协议（例如TCP/IP，ICMP/IP，UDP/IP等）套件对上的网络应用程序提供者提供当前可移植标准的对象。它们允许程序接受并进行连接，如发送和接受数据。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极为重要。套接字为BSDUNIX系统核心的一部分，而且他们也被许多其他类似UNIX的操作系统包括Linux所采纳。许多非BSDUNIX系统（如ms-dos，windows，os/2，macos及大部分主机环境）都以库形式提供对套接字的支持。三种最流行的套接字类型是：stream,datagram和raw。stream和datagram套接字分别与TCP和UDP协议进行接口。TCP/UDP类型的套接字只能够访问传输层以及传输层以上的数据，因为当IP层把数据传递给传输层时，下层的数据包头已经被丢掉了。而raw套接字却可以访问传输层以下的数据，所以使用raw套接字你可以实现上至应用层的数据操作，也可以实现下至链路层的数据操作。目前对于本公司来说SOCKET类的知识最熟悉的莫过于TCPIP。其实基本的流程都是一样，比如服务端开启侦听，客户端发送链接请求，服务端接收请求，最后双方发送或接收数据，数据通信完后关闭SOCKET。2SOCKET模块Python提供了两个基本的socket模块。第一个是Socket，它提供对低层BSD套接字样式网络的访问。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。Python使用一种异步的方式来实现这种功能，可以根据一些插件类来处理服务器中应用程序特有的任务。对于TCP和UDP这两种协议，TCP提供有保证的数据传输，而UDP不提供。这意味着TCP有一个特殊的机制来确保数据安全的不出错的从一个端点传到另一个端点，而UDP不提供任何这样的保证。在python模块当中流程基本一致，但是仍然存在一部分区别，详见下面详细函数解释。此文档是根据第一个Socket模块进行编写的。使用该模块可以实现客户机和服务器套接字。要在python中建立具有TCP和流套接字的简单服务器，需要使用socket模块。利用该模块包含的函数和类定义，可生成通过网络通信的程序。2.1服务端服务端步骤：第1步：创建socket对象。调用socket构造函数：socket=socket.socket(familly,type)注：地址簇（familly）；协议类型（type）family的值可以是AF_UNIX(Unix域，用于同一台机器上的进程间通讯)，也可以是AF_INET（对于IPV4协议的TCP和UDP），至于type参数是指传输协议的类型，SOCK_STREAM（流套接字--TCP）或者SOCK_DGRAM（数据报文套接字--UDP）,SOCK_RAW（raw套接字）。创建TCPSocket：s=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)第2页/共7页创建UDPSocket：s=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM)第2步：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,((host,port)),主机名或者ip地址+端口号。如果端口号正在被使用或者保留，或者主机名或ip地址错误，则引发socke.error异常。第3步：绑定后，必须准备好套接字，以便接受连接请求：socket.listen(backlog)backlog指定了最多连接数，至少为1，接到连接请求后，这些请求必须排队，如果队列已满，则拒绝请求。在服务器编程中，用户希望服务器产生的套接字可以接受外来的连接请求，也就是被动等待用户来连接。由于系统默认时认为一个套接字是主动连接的，所以需要通过某种方式来告诉系统，用户进程通过系统调用listen来完成这件事。此步骤只针对TCP，UDP因为是不可靠不需要建立侦听。第4步：服务器套接字通过socket的accept方法等待客户请求一个连接：connection,address=socket.accept()调用accept方法时，socket会进入'waiting'（或阻塞）状态。客户请求连接时，方法建立连接并返回服务器。accept方法返回一个含有俩个元素的元组，形如(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internet地址。同样对于UDP不需要这步。第5步：TCP：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。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。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。UDP：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。recvfrom(bufsize[.flag])第3页/共7页接受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。服务器和客户通过send和recv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recv方法从客户接受信息。调用recv时，必须指定一个整数来控制本次调用所接受的最大数据量。recv方法在接受数据时会进入'blocket'状态，最后返回一个字符串，用它来表示收到的数据。如果发送的量超过recv所允许，数据会被截断。多余的数据将缓冲于接受端。第6步：传输结束，服务器调用socket的close方法以关闭连接。2.2客户端客户端步骤：第1步：创建一个socket以连接服务器socket=socket.socket(family,type)第2步：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。使用socket的connect方法连接服务器socket.connect((host,port))。由于UDP是面向非连接的协议，所以UDP不一定需要此步骤。第3步：客户和服务器通过send和recv方法通信。收发说明详见服务端的第5步第4步：结束后，客户端通过调用socket的close方法来关闭连接。由于UDP没有连接，此步骤对于UDP也不一定需要。3例子注：例子均为TCP3.1本地相互连接3.1.1服务端代码以下例子为单对单长链接长数据（即两端保持链接，两端收发数据）：#导入socket和time包importsocket,time#输入时间第4页/共7页connecttime=input(pleaseinputtime:)##开启链接并等待链接请求try:#创建socket对象sock=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)print(createsocketsuc!)#将socket绑定（指派）到指定地址sock.bind(('localhost',8008))print('bindsocketsuc!')#开启侦听,等待客户端链接请求sock.listen(5)print('listensocketsuc!')except:print(initsocketerr!)print('listenforclient...')#服务端套接字通过socket的accept方法等待客户请求一个连接conn,addr=sock.accept()print('getclient')print(addr)conn.settimeout(5)##成功链接后收发数据recvdata=b''connectbegintime=time.time()whileTrue:#超出输入时间后断开socket链接iftime.time()-connectbegintimeint(connecttime):print('endoftheservice')conn.close()break#服务端使用recv方法从客户端接受信息try:szBuf=conn.recv(1024)except:print(socketmaybeclosed)sock.close()break第5页/共7页recvdata+=szBuf#解码byt='receive:'+szBuf.decode('gbk')print(byt)#发送数据给客户端try:if'0'==szBuf:conn.send(b'exit')else:conn.send(b'welcomeclient!')except:print(socketmaybeclosed)sock.close()break3.1.2客户端代码#导入socket和time包importsocket,timeconnecttime=input(pleaseinputtime:)recvdata=b''#创建socket对象sock=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)#向服务端发送链接请求sock.connect(('localhost',8008))connectbegintime=time.time()whileTrue:#等待超时后断开socket并退出循环iftime.time()-connectbegintimeint(connecttime):sock.close()print('endoftheconnecct')break#发送数据给服务端sock.send(b'0')#从缓存读取数据try:szBuf=sock.recv(1024)except:print(socketmaybeclosed)第6页/共7页sock.close()breakrecvdata+=szBuf#解码收到的数据byt='receive:'+szBuf.decode('gbk')print(byt)3.2本地向远端请求importsocket,sys#创建socket对象try:s=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)exceptsocket.error:print('Failedtocreatesocket')sys.exit()print('SocketCreated')#解析域名host='=80try:remote_ip=socket.gethostbyname(host)exceptsocket.gaierror:print('Hostnamecouldnotberesolved.Exiting')sys.exit()#链接远端服务器s.connect((remote_ip,port))print('SocketConnectedto'+host+'onip'+remote_ip)#发送数据给远端服务器message=bGET/HTTP/1.1\r\nHost::s.sendall(message)exceptsocket.error:pr