Python之路【第七篇】python基础 之socket网络编程

本篇文章大部分借鉴

http://www.cnblogs.com/nulige/p/6235531.html

python socket  网络编程

一、服务端和客户端

BS架构 （腾讯通软件：server+client）

CS架构 （web网站）

C/S架构与socket的关系：

我们学习socket就是为了完成C/S架构的开发

二、OSI七层模型

互联网协议按照功能不同分为osi七层或tcp/ip五层或tcp/ip四层

每层运行常见物理设备

详细参考：

http://www.cnblogs.com/linhaifeng/articles/5937962.html#_label4

学习socket一定要先学习互联网协议：

1.首先：本节课程的目标就是教会你如何基于socket编程，来开发一款自己的C/S架构软件

2.其次：C/S架构的软件（软件属于应用层）是基于网络进行通信的

3.然后：网络的核心即一堆协议，协议即标准，你想开发一款基于网络通信的软件，就必须遵循这些标准。

TCP/IP协议族包括运输层、网络层、链路层。

三、socket层，不懂看图就明白了。

Socket是介于应用层和传输层之间。

四、socket是什么

　　Socket是应用层与TCP/IP协议族通信的中间软件抽象层，它是一组接口。在设计模式中，Socket其实就是一个门面模式，它把复杂的TCP/IP协议族隐藏在Socket接口后面，对用户来说，一组简单的接口就是全部，让Socket去组织数据，以符合指定的协议。

所以，我们无需深入理解tcp/udp协议，socket已经为我们封装好了，我们只需要遵循socket的规定去编程，写出的程序自然就是遵循tcp/udp标准的。

五、套接字发展史及分类

套接字起源于 20 世纪 70 年代加利福尼亚大学伯克利分校版本的 Unix,即人们所说的 BSD Unix。 因此,有时人们也把套接字称为“伯克利套接字”或“BSD 套接字”。一开始,套接字被设计用在同 一台主机上多个应用程序之间的通讯。这也被称进程间通讯,或 IPC。套接字有两种（或者称为有两个种族）,分别是基于文件型的和基于网络型的。

1、基于文件类型的套接字家族

套接字家族的名字：AF_UNIX

unix一切皆文件，基于文件的套接字调用的就是底层的文件系统来取数据，两个套接字进程运行在同一机器，可以通过访问同一个文件系统间接完成通信

2、基于网络类型的套接字家族

套接字家族的名字：AF_INET

(还有AF_INET6被用于ipv6，还有一些其他的地址家族，不过，他们要么是只用于某个平台，要么就是已经被废弃，或者是很少被使用，或者是根本没有实现，所有地址家族中，AF_INET是使用最广泛的一个，python支持很多种地址家族，但是由于我们只关心网络编程，所以大部分时候我么只使用AF_INET)

六、套接字工作流程

生活中的场景，你要打电话给一个朋友，先拨号，朋友听到电话铃声后提起电话，这时你和你的朋友就建立起了连接，就可以讲话了。等交流结束，挂断电话结束此次交谈。

生活中的场景就解释了这工作原理，也许TCP/IP协议族就是诞生于生活中，这也不一定。

　　　　先从服务器端说起。服务器端先初始化Socket，然后与端口绑定(bind)，对端口进行监听(listen)，调用accept阻塞，等待客户端连接。在这时如果有个客户端初始化一个Socket，然后连接服务器(connect)，如果连接成功，这时客户端与服务器端的连接就建立了。客户端发送数据请求，服务器端接收请求并处理请求，然后把回应数据发送给客户端，客户端读取数据，最后关闭连接，一次交互结束。

1、socket模块发送和接收消息

 import socket
 iphon=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
 iphon.bind(('127.0.0.1',8000))    #绑定个地址
 iphon.listen(3)                    #限定个数
 conn,addr=iphon.accept()           #等待接受
 while True:
     msg=conn.recv(1024)  # 最多接受1024字节
     msg=str(msg,"utf8")
     print("收到强哥发来的消息",msg)
     msg1=input(">>>")
     conn.send(msg1.encode("utf8"))

服务端

 import socket
 iphone = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)

 iphone.connect(("127.0.0.1",8000,))
 while True:
     inp = input(">>>")
     iphone.send(inp.encode("utf-8"))
     data = iphone.recv(1024)
     print("收到文哥发来的消息：",data.decode("utf8"))

客户端

2、tcp三次握手和四次挥手

主动断开连接 ：FIN_WAIT_1
被动断开连接： FIN_WAIT_2
马上断开连接： TIME_WAIT

socket中TCP的三次握手建立连接详解

流程如下：

• 客户端向服务器发送一个SYN J
• 服务器向客户端响应一个SYN K，并对SYN J进行确认ACK J+1
• 客户端再向服务器发一个确认ACK K+1

只有就完了三次握手，但是这个三次握手发生在socket的那几个函数中呢？请看下图：

　　　　　　图1、socket中发送的TCP三次握手

从图中可以看出，当客户端调用connect时，触发了连接请求，向服务器发送了SYN J包，这时connect进入阻塞状态；服务器监听到连接请求，即收到SYN J包，调用accept函数接收请求向客户端发送SYN K ，ACK J+1，这时accept进入阻塞状态；客户端收到服务器的SYN K ，ACK J+1之后，这时connect返回，并对SYN K进行确认；服务器收到ACK K+1时，accept返回，至此三次握手完毕，连接建立。

总结：客户端的connect在三次握手的第二个次返回，而服务器端的accept在三次握手的第三次返回。

socket中TCP的四次握手释放连接详解

上面介绍了socket中TCP的三次握手建立过程，及其涉及的socket函数。现在我们介绍socket中的四次握手释放连接的过程，请看下图：

　

图2、socket中发送的TCP四次握手

图示过程如下：

• 某个应用进程首先调用close主动关闭连接，这时TCP发送一个FIN M；
• 另一端接收到FIN M之后，执行被动关闭，对这个FIN进行确认。它的接收也作为文件结束符传递给应用进程，因为FIN的接收意味着应用进程在相应的连接上再也接收不到额外数据；
• 一段时间之后，接收到文件结束符的应用进程调用close关闭它的socket。这导致它的TCP也发送一个FIN N；
• 接收到这个FIN的源发送端TCP对它进行确认。

这样每个方向上都有一个FIN和ACK。

总结：

四次挥手断开连接原则：

记住一条原则：谁先发起客户端请求，谁先断开连接
但是在大并发情况下，大部分都是服务端先断开连接，不会保留连接。因为每一分钟都有很多人在访问网站。

3、socket()模块函数用法

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

参数三：协议

　　0　　（默认）与特定的地址家族相关的协议,如果是 0 ，则系统就会根据地址格式和套接类别,自动选择一个合适的协议

　

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

七、基于TCP的套接字

TCP服务端

 from scoket form *
 ss = socket() #创建服务器套接字
 ss.bind()      #把地址绑定到套接字
 ss.listen()      #监听链接
 inf_loop:      #服务器无限循环
     cs = ss.accept() #接受客户端链接
     comm_loop:         #通讯循环
         cs.recv()/cs.send() #对话(接收与发送)
     cs.close()    #关闭客户端套接字
 ss.close()        #关闭服务器套接字(可选)

TCP客户端

1 cs = socket()    # 创建客户套接字
2 cs.connect()    # 尝试连接服务器
3 comm_loop:        # 通讯循环
4     cs.send()/cs.recv()    # 对话(发送/接收)
5 cs.close()            # 关闭客户套接字

八、基于UDP的套接字

UDP服务端

1 ss = socket()   #创建一个服务器的套接字
2 ss.bind()       #绑定服务器套接字
3 inf_loop:       #服务器无限循环
4     cs = ss.recvfrom()/ss.sendto() # 对话(接收与发送)
5 ss.close()

UDP客户端

1 cs = socket()   # 创建客户套接字
2 comm_loop:      # 通讯循环
3     cs.sendto()/cs.recvfrom()   # 对话(发送/接收)
4 cs.close()                      # 关闭客户套接字

1、基于upd实现方法

 #!/usr/bin/env python
 # -*- coding:utf8 -*-
 # Author sunkai

 from socket import *

 ip_port = ("127.0.0.1",8080)
 buffer_size = 1024

 udp_server = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM) # 数据报式
 udp_server.bind(ip_port)  

 while True:
     data,addr = udp_server.recvfrom(buffer_size)
     print(data,addr)

     udp_server.sendto(data.upper(),addr)

服务端

 from socket import *

 ip_port = ("127.0.0.1",8080)
 buffer_size = 1024

 udp_client = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM) # 数据报

 while True:
     msg = input(">>>:")
     udp_client.sendto(msg.encode("utf8"),ip_port)

     data,addr = udp_client.recvfrom(buffer_size)
     print(data.decode("utf8"))

udp客户端

2、实现ntp时间服务器

 from socket import *
 import time

 ip_port = ("127.0.0.1",8080)
 buffer_size = 1024

 udp_server = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM)
 udp_server.bind(ip_port)

 while True:
     data,addr = udp_server.recvfrom(buffer_size)
     print(data,addr)
     if not data:
         fmt = "%Y-%m-%d %X"
     else:
         fmt = data.decode("utf8")
     back_time = time.strftime(fmt)
     udp_server.sendto(back_time.encode("utf8"),addr)

ntp_server时间服务器

 from socket import *

 ip_port = ("127.0.0.1",8080)
 buffer_size = 1024

 udp_client = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM) # 数据报

 while True:
     msg = input(">>>:")
     udp_client.sendto(msg.encode("utf8"),ip_port)

     data,addr = udp_client.recvfrom(buffer_size)
     print("ntp服务器的标准时间是",data.decode("utf8"))

ntp_client时间服务器

九、recv与recvfrom的区别

1、收发原理详解：

发消息：都是将数据发送到己端的发送缓冲中

收消息：都是从己端的缓冲区中收

2、发消息二者类似，收消息确实有区别的？

tcp协议：send发消息，recv收消息

（1）如果收消息缓冲区里的数据为空，那么recv就会阻塞

（2）tcp基于链接通信，如果一端断开了链接，那另外一端的链接也跟着完蛋recv将不会阻塞，收到的是空

udp协议：sendto发消息，recvfrom收消息

（1）如果如果收消息缓冲区里的数据为“空”，recvfrom不会阻塞

（2）recvfrom收的数据小于sendinto发送的数据时，数据丢失

（3）只有sendinto发送数据没有recvfrom收数据，数据

注意：

1.你单独运行上面的udp的客户端，你发现并不会报错，相反tcp却会报错，因为udp协议只负责把包发出去，对方收不收，我根本不管，而tcp是基于链接的，必须有一个服务端先运行着，客户端去跟服务端建立链接然后依托于链接才能传递消息，任何一方试图把链接摧毁都会导致对方程序的崩溃。

2.上面的udp程序，你注释任何一条客户端的sendinto，服务端都会卡住，为什么？因为服务端有几个recvfrom就要对应几个sendinto，哪怕是sendinto(b'')那也要有。

3.总结：

1.udp的sendinto不用管是否有一个正在运行的服务端，可以己端一个劲的发消息

2.udp的recvfrom是阻塞的，一个recvfrom(x)必须对一个一个sendinto(y),收完了x个字节的数据就算完成,若是y>x数据就丢失，这意味着udp根本不会粘包，但是会丢数据，不可靠

3.tcp的协议数据不会丢，己端总是在收到ack时才会清除缓冲区内容。数据是可靠的，但是会粘包。

十、粘包

须知：只有TCP有粘包现象，UDP永远不会粘包。（原因详见第3点）

1、socket收发消息的原理

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　socket发送原理图

2、为什么会出现所谓的粘包

原因：接收方不知道消息之间的界限，不知道一次性提取多少字节的数据所造成的。

　　此外，发送方引起的粘包是由TCP协议本身造成的，TCP为提高传输效率，发送方往往要收集到足够多的数据后才发送一个TCP段。若连续几次需要send的数据都很少，通常TCP会根据优化算法把这些数据合成一个TCP段后一次发送出去，这样接收方就收到了粘包数据。

1. TCP（transport control protocol，传输控制协议）是面向连接的，面向流的，提供高可靠性服务。收发两端（客户端和服务器端）都要有一一成对的socket，因此，发送端为了将多个发往接收端的包，更有效的发到对方，使用了优化方法（Nagle算法），将多次间隔较小且数据量小的数据，合并成一个大的数据块，然后进行封包。这样，接收端，就难于分辨出来了，必须提供科学的拆包机制。 即面向流的通信是无消息保护边界的。
2. UDP（user datagram protocol，用户数据报协议）是无连接的，面向消息的，提供高效率服务。不会使用块的合并优化算法，, 由于UDP支持的是一对多的模式，所以接收端的skbuff(套接字缓冲区）采用了链式结构来记录每一个到达的UDP包，在每个UDP包中就有了消息头（消息来源地址，端口等信息），这样，对于接收端来说，就容易进行区分处理了。 即面向消息的通信是有消息保护边界的。
3. tcp是基于数据流的，于是收发的消息不能为空，这就需要在客户端和服务端都添加空消息的处理机制，防止程序卡住，而udp是基于数据报的，即便是你输入的是空内容（直接回车），那也不是空消息，udp协议会帮你封装上消息头。

3、tcp会发生粘包的两种情况如下：

示例1：

 from socket import *

 ip_port = ("127.0.0.1",8000)
 back_log = 5
 buffer_size = 1024

 tcp_server = socket(AF_INET,SOCK_STREAM)
 tcp_server.bind(ip_port)
 tcp_server.listen(buffer_size)

 conn,addr = tcp_server.accept()

 data = conn.recv(100)
 print("第1次数据",data)

 data1 = conn.recv(5)
 print("第2次数据",data1)

 data2 = conn.recv(5)
 print("第3次数据",data2)

服务端

 import time
 from socket import *

 ip_port = ("127.0.0.1",8000)
 buffer_size = 1024

 tcp_client = socket(AF_INET,SOCK_STREAM)
 tcp_client.connect(ip_port)

 tcp_client.send("hello".encode("utf8"))
 tcp_client.send("world".encode("utf8"))
 tcp_client.send("xiaoming".encode("utf8"))

客户端

示例2：

 from socket import *

 ip_port = ("127.0.0.1",8000)
 back_log = 5
 buffer_size = 1024

 tcp_server = socket(AF_INET,SOCK_STREAM)
 tcp_server.bind(ip_port)
 tcp_server.listen(buffer_size)

 conn,addr = tcp_server.accept()

 data = conn.recv(1)
 print("第1次数据",data)

 data1 = conn.recv(5)
 print("第2次数据",data1)

 data2 = conn.recv(5)
 print("第3次数据",data2)

粘包服务端

 import time
 from socket import *

 ip_port = ("127.0.0.1",8000)
 buffer_size = 1024

 tcp_client = socket(AF_INET,SOCK_STREAM)
 tcp_client.connect(ip_port)

 tcp_client.send("hello".encode("utf8"))
 tcp_client.send("world".encode("utf8"))
 tcp_client.send("xiaoming".encode("utf8"))

 time.sleep(1000)

粘包客户端

4、udp永远不会粘包

 from socket import *

 ip_port = ("127.0.0.1",8080)
 buffer_size = 1024

 udp_server = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM)
 udp_server.bind(ip_port)

 data1 = udp_server.recvfrom(10)
 print("第1次",data1)

 data2 = udp_server.recvfrom(10)
 print("第2次",data2)

 data3 = udp_server.recvfrom(10)
 print("第3次",data3)

udp服务端

 from socket import *

 ip_port = ("127.0.0.1",8080)

 buffer_size = 1024

 udp_client = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM)

 udp_client.sendto(b"hello",ip_port)
 udp_client.sendto(b"world",ip_port)
 udp_client.sendto(b"xiaoming",ip_port)

udp客户端

补充知识：

1、tcp是可靠传输

　　tcp在数据传输时，发送端先把数据发送到自己的缓存中，然后协议控制将缓存中的数据发往对端，对端返回一个ack=1，发送端则清理缓存中的数据，对端返回ack=0，则重新发送数据，所以tcp是可靠的。

2、udp是不可靠传输

　  udp发送数据，对端是不会返回确认信息的，因此不可靠。

十一、解决粘包的办法

法一：比较(LOW)版本

示例：

 from socket import *
 import subprocess

 ip_port = ("127.0.0.1",8080)
 back_log = 5
 buffer_size = 1024

 tcp_server = socket(AF_INET,SOCK_STREAM)
 tcp_server.bind(ip_port)
 tcp_server.listen(back_log)

 while True:
     conn,addr = tcp_server.accept()
     print("新的客户端链接",addr)
     while True:
         try:
             cmd = conn.recv(buffer_size)
             if not cmd:break
             print("收到客户端的命令",cmd)
             # 执行命令，得到命令的运行结果cmd_res
             res = subprocess.Popen(cmd.decode("utf8"), shell=True,
                                    stderr=subprocess.PIPE,
                                    stdout=subprocess.PIPE,
                                    stdin=subprocess.PIPE)
             err = res.stderr.read()
             if err:
                 cmd_res = err
             else:
                 cmd_res = res.stdout.read()

             if not cmd_res:
                 cmd_res == "执行成功".encode("gbk")

             length = len(cmd_res)
             conn.send(str(length).encode("utf8"))
             client_ready = conn.recv(buffer_size)
             if client_ready == b"ready":
                 conn.send(cmd_res)
         except Exception as e:
             print(e)
             break
     conn.close()
 tcp_server.close()

解决粘包服务端

 from socket import *

 ip_port = ("127.0.0.1",8080)
 back_log = 5
 buffer_size = 1024

 tcp_client = socket(AF_INET,SOCK_STREAM)
 tcp_client.connect(ip_port)

 while True:
     cmd = input(">>>:").strip()
     if not cmd:continue
     if cmd == 'quit':break

     tcp_client.send(cmd.encode("utf8"))

     # 解决粘包
     length = tcp_client.recv(buffer_size)
     tcp_client.send(b"ready")

     length = int((length.decode("utf-8")))
     recv_size = 0
     recv_msg = b""
     while recv_size < length:
         recv_msg += tcp_client.recv(buffer_size)
         recv_size = len(recv_msg) #

     print("命令的执行结果是",recv_msg.decode("gbk"))
 tcp_client.close()

解决粘包客户端

总结：

（为何low):  程序的运行速度远快于网络传输速度，所以在发送一段字节前，先用send去发送该字节流长度，这种方式会放大网络延迟带来的性能损耗。

法二：节省网络传输版本（牛逼版本）

　　为字节流加上自定义固定长度报头，报头中包含字节流长度，然后一次send到对端，对端在接收时，先从缓存中取出定长的报头，然后再取真实数据。

示例：(没实现多客户端并发）

 from socket import *
 import subprocess
 import struct

 ip_port = ("127.0.0.1",8080)
 back_log = 5
 buffer_size = 1024

 tcp_server = socket(AF_INET,SOCK_STREAM)
 tcp_server.bind(ip_port)
 tcp_server.listen(back_log)

 while True:
     conn,addr = tcp_server.accept()
     print("新的客户端链接",addr)
     while True:
         try:
             cmd = conn.recv(buffer_size)
             if not cmd:break
             print("收到客户端的命令",cmd)
             # 执行命令，得到命令的运行结果cmd_res
             res = subprocess.Popen(cmd.decode("utf8"), shell=True,
                                    stderr=subprocess.PIPE,
                                    stdout=subprocess.PIPE,
                                    stdin=subprocess.PIPE)
             err = res.stderr.read()
             if err:
                 cmd_res = err
             else:
                 cmd_res = res.stdout.read()

             if not cmd_res:
                 cmd_res == "执行成功".encode("gbk")

             length = len(cmd_res)  # 得出服务端发的消息的长度

             data_length = struct.pack("i",length) # 利用struct模块把长度转化成固定长度的字节
             conn.send(data_length) #  发送字节
             conn.send(cmd_res)

         except Exception as e:
             print(e)
             break
     conn.close()
 tcp_server.close()

解决粘包服务端

 from socket import *
 import struct

 ip_port = ("127.0.0.1",8080)
 back_log = 5
 buffer_size = 1024

 tcp_client = socket(AF_INET,SOCK_STREAM)
 tcp_client.connect(ip_port)

 while True:
     cmd = input(">>>:").strip()
     if not cmd:continue
     if cmd == 'quit':break

     tcp_client.send(cmd.encode("utf8"))

     # 解决粘包
     length_data = tcp_client.recv(4) # 接受客户端发来的数据长度
     length = struct.unpack("i",length_data)[0] # 利用struct模块把服务端发来的消息解成长度

     recv_size = 0
     recv_msg = b""
     while recv_size < length:
         recv_msg += tcp_client.recv(buffer_size)
         recv_size = len(recv_msg) #

     print("命令的执行结果是",recv_msg.decode("gbk"))
 tcp_client.close()

解决粘包客户端

十二、socketserver  实现并发

SocketServer是基于socket写成的一个更强大的模块。

SocketServer简化了网络服务器的编写。它有4个类：TCPServer，UDPServer，UnixStreamServer，UnixDatagramServer。这4个类是同步进行处理的，另外通过ForkingMixIn和ThreadingMixIn类来支持异步。

在python3中该模块是socketserver

在python2中该模块是Socketserver

服务器

　　服务器要使用处理程序，必须将其出入到服务器对象，定义了5个基本的服务器类型(就是“类”)。BaseServer，TCPServer，UnixStreamServer，UDPServer，UnixDatagramServer。注意：BaseServer不直接对外服务。

服务器：

　　要使用处理程序，必须将其传入到服务器的对象，定义了四个基本的服务器类。

（1）TCPServer(address,handler)   支持使用IPv4的TCP协议的服务器，address是一个（host,port）元组。Handler是BaseRequestHandler或StreamRequestHandler类的子类的实例。

（2）UDPServer(address,handler)   支持使用IPv4的UDP协议的服务器，address和handler与TCPServer中类似。

（3）UnixStreamServer(address,handler)   使用UNIX域套接字实现面向数据流协议的服务器，继承自TCPServer。

（4）UnixDatagramServer(address,handler)  使用UNIX域套接字实现数据报协议的服务器，继承自UDPServer。

这四个类的实例都有以下方法。

1、s.socket   用于传入请求的套接字对象。

2、s.sever_address  监听服务器的地址。如元组（"127.0.0.1",80）

3、s.RequestHandlerClass   传递给服务器构造函数并由用户提供的请求处理程序类。

4、s.serve_forever()  处理无限的请求  #无限处理client连接请求

5、s.shutdown()   停止serve_forever()循环

SocketServer模块中主要的有以下几个类：

1、BaseServer    包含服务器的核心功能与混合类（mix-in）的钩子功能。这个类主要用于派生，不要直接生成这个类的类对象，可以考虑使用TCPServer和UDPServer类。

2、TCPServer     基本的网络同步TCP服务器

3、UDPServer     基本的网络同步UDP服务器

4、ForkingTCPServer  　　  是ForkingMixIn与TCPServer的组合

5、ForkingUDPServer　　　 是ForkingMixIn与UDPServer的组合

6、ThreadingUDPServer　　是ThreadingMixIn和UDPserver的组合

7、ThreadingTCPServer　　 是ThreadingMixIn和TCPserver的组合

8、BaseRequestHandler　　 必须创建一个请求处理类，它是BaseRequestHandler的子类并重载其handle()方法。

9、StreamRequestHandler　　      实现TCP请求处理类的

10、DatagramRequestHandler　　实现UDP请求处理类的

11、ThreadingMixIn　　实现了核心的线程化功能，用于与服务器类进行混合(mix-in)，以提供一些异步特性。不要直接生成这个类的对象。

12、ForkingMixIn　　   实现了核心的进程化功能，用于与服务器类进行混合(mix-in)，以提供一些异步特性。不要直接生成这个类的对象。

创建服务端的步骤：

1：首先必须创建一个请求处理类

2：它是BaseRequestHandler的子类

3：该请求处理类是BaseRequestHandler的子类并重新写其handle()方法

4：必须要有一个handle()方法,规则定义死的

实例化  请求处理类传入服务器地址和请求处理程序类

最后实例化调用serve_forever()  #无限处理client请求

记住一个原则：对tcp来说：self.request=conn

在这里作一个简单的小例子

 # TCP下实现的并发
 import socketserver
 class Myserver(socketserver.BaseRequestHandler): # 必须要继承这个类
     def handle(self): # 必须要有这个方法
         print(self.request) # 相当于conn
         print(self.client_address) # 连接过来的客户端地址
         while True:
             try:
                 data = self.request.recv(1024)
                 if not data:break
                 print("收到来自%s的消息是: %s" %(self.client_address,data.decode("utf-8")))
                 nr = input(">>>")
                 self.request.sendall(nr.encode("utf-8"))
             except Exception:
                 break

 if __name__ == '__main__':
     # ip_port = input("请输入ip和端口")
     obj = socketserver.ThreadingTCPServer(("127.0.0.1",6060),Myserver)
     obj.serve_forever()

 服务端

socketserver_server

 import socket
 ip_port = ("127.0.0.1",6060)
 buffer_size = 1024
 s = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
 s.connect(ip_port)

 while True:
     nr = input(">>>").strip() #
     if not nr:continue
     s.sendall(bytes(nr, encoding="utf-8"))
     res = s.recv(buffer_size)
     print("来自远方的消息",str(res, encoding="utf-8"))

 客户端

socket_client