Python学习之路——socket

一、Socket通常也称作"套接字"，用于描述IP地址和端口，是一个通信链的句柄，可以用来实现不同虚拟机或不同计算机之间的通信。

socket服务端示例：

import socket
 
ip_port = ('127.0.0.1',9999) #设定服务端的IP地址与端口。
 
sk = socket.socket()     # 调用socket构造函数。
sk.bind(ip_port)        # 使用bind方法绑定服务端IP与端口。也可以理解成向系统注册IP与端口信息。
sk.listen(5)            # 设定最多连接数。
 
while True:
    print('server waiting...')
    conn,addr = sk.accept()  # 服务器套接字通过socket的accept方法等待客户请求一个连接。
    client_data = conn.recv(1024)  # 设定每次最多能接受1024个字节
    print(str(client_data,'utf8'))  #打印服务端接收客户端的信息。
    conn.sendall(bytes('不要回答,不要回答,不要回答','utf8'))   # 使用sendall方法发信息给客户端。
    conn.close()            #关闭连接。

socket服务端示例：

socket客户端示例：

import socket
ip_port = ('127.0.0.1',9999)  # 设定好服务端的IP与开放的端口。
 
sk = socket.socket()  #调用socket构造函数
sk.connect(ip_port)  #使用socket的connect方法连接服务器
 
sk.sendall(bytes('请求占领地球','utf8'))  # 使用sendall方法发信息给服务端。
server_reply = sk.recv(1024)   # 设定每次最多能接受1024个字节
 
print(str(server_reply,'utf8'))  #打印出接收到的服务端反回信息。
sk.close()    #关闭socket连接。

socket客户端示例：

socket更多功能：

sk = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM,0)

参数一：地址簇
 
　　socket.AF_INET IPv4（默认）
　　socket.AF_INET6 IPv6
 
　　socket.AF_UNIX 只能够用于单一的Unix系统进程间通信
 
参数二：类型
 
　　socket.SOCK_STREAM　　流式socket , for TCP （默认）
　　socket.SOCK_DGRAM　　 数据报式socket , for UDP
 
　　socket.SOCK_RAW 原始套接字，普通的套接字无法处理ICMP、IGMP等网络报文，而SOCK_RAW可以；其次，SOCK_RAW也可以处理特殊的IPv4报文；此外，利用原始套接字，可以通过IP_HDRINCL套接字选项由用户构造IP头。
　　socket.SOCK_RDM 是一种可靠的UDP形式，即保证交付数据报但不保证顺序。SOCK_RAM用来提供对原始协议的低级访问，在需要执行某些特殊操作时使用，如发送ICMP报文。SOCK_RAM通常仅限于高级用户或管理员运行的程序使用。
　　socket.SOCK_SEQPACKET 可靠的连续数据包服务

　　

sk.bind(address)

　　s.bind(address) 将套接字绑定到地址。address地址的格式取决于地址族。在AF_INET下，以元组（host,port）的形式表示地址。

sk.listen(backlog)

　　开始监听传入连接。backlog指定在拒绝连接之前，可以挂起的最大连接数量。

backlog等于5，表示内核已经接到了连接请求，但服务器还没有调用accept进行处理的连接个数最大为5
      这个值不能无限大，因为要在内核中维护连接队列

sk.setblocking(bool)

　　是否阻塞（默认True），如果设置False，那么accept和recv时一旦无数据，则报错。

sk.accept()

　　接受连接并返回（conn,address）,其中conn是新的套接字对象，可以用来接收和发送数据。address是连接客户端的地址。

　　接收TCP 客户的连接（阻塞式）等待连接的到来

sk.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。

sk.connect_ex(address)

　　同上，只不过会有返回值，连接成功时返回 0 ，连接失败时候返回编码，例如：10061

sk.close()

　　关闭套接字

sk.recv(bufsize[,flag])

　　接受套接字的数据。数据以字符串形式返回，bufsize指定最多可以接收的数量。flag提供有关消息的其他信息，通常可以忽略。

sk.recvfrom(bufsize[.flag])

　　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。

sk.send(string[,flag])

　　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。即：可能未将指定内容全部发送。

sk.sendall(string[,flag])

　　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。

内部通过递归调用send，将所有内容发送出去。

sk.sendto(string[,flag],address)

　　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。该函数主要用于UDP协议。

sk.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 client 连接最多等待5s ）

sk.getpeername()

　　返回连接套接字的远程地址。返回值通常是元组（ipaddr,port）。

sk.getsockname()

　　返回套接字自己的地址。通常是一个元组(ipaddr,port)

sk.fileno()

　　套接字的文件描述符

二、SocketServer模块：

SocketServer内部使用 IO多路复用 以及 “多线程” 和 “多进程” ，从而实现并发处理多个客户端请求的Socket服务端。即：每个客户端请求连接到服务器时，Socket服务端都会在服务器是创建一个“线程”或者“进程” 专门负责处理当前客户端的所有请求。

ThreadingTCPServer

ThreadingTCPServer实现的Soket服务器内部会为每个client创建一个 “线程”，该线程用来和客户端进行交互。

1、ThreadingTCPServer基础

使用ThreadingTCPServer:

• 创建一个继承自 SocketServer.BaseRequestHandler 的类
• 类中必须定义一个名称为 handle 的方法
• 启动ThreadingTCPServer

import socketserver
 
class my_server(socketserver.BaseRequestHandler):
    def handle(self):
        while True:
            print('新的连接：',self.client_address)
            data = self.request.recv(1024)
            if not data:break
            print('客户端说：',data.decode())
            self.request.send(data)
 
if __name__ == '__main__':
    host,port = 'localhost',5000
    #把刚才写的类当作一个参数传给my_server类，下面代码是创建一下多线程socket server
    server = socketserver.ThreadingTCPServer((host,port),my_server)
    # 启动server,这个server会一起运行。
    server.serve_forever()

服务器端代码示例：

import socket
ip_port = ('127.0.0.1',5000)
 
sk = socket.socket()
 
sk.connect(ip_port)
while True:
    user_inpu = input('请输入：').strip()
    sk.sendall(bytes(user_inpu,'utf8'))
    server_recv = sk.recv(1024)
    print('服务器回应：',str(server_recv,'utf8'))
sk.close()

客户端代码示例：