python学习记录-socket模块

主要使用的模块是socket模块，在这个模块中可以找到socket()函数，该函数用于创建套接字对象。套接字也有自己的方法集，这些方法可以实现基于套接字的网络通信。

1、socket类型

构造函数：

socket.socket(family=AF_INET, type=SOCK_STREAM, proto=0, fileno=None)

family: 套接字地址家族，Python支持 AF_INET (默认),AF_INET6, AF_UNIX, AF_CAN 和 AF_RDS

type：套接字类型，SOCK_STREAM (默认), SOCK_DGRAM, SOCK_RAW

proto：协议编号(默认为0)

2、socket常量

socket常量	描述
socket.AF_UNIX	只能够用于单一的Unix系统进程间通信
socket.AF_INET	服务器之间网络通信，IPv4
socket.AF_INET6	IPv6
socket.SOCK_STREAM	流套接字，实现TCP协议
socket.SOCK_DGRAM	数据包类型套接字，实现UDP协议
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。

3、socket函数

socket函数	描述
服务器端函数
socket.bind(address)	将套接字绑定到网络地址，address格式为(host, port)
socket.listen([backlog])	开始监听TCP传入连接。backlog指定在拒绝连接之前，操作系统可以挂起的最大连接数量。
socket.accept()	接受TCP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。
客户端函数
socket.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。
socket.connect_ex(adddress)	功能与connect(address)相同，但是成功返回0，失败返回errno的值。
socket公用函数
socket.resv(buffsize[,flags])	接受套接字的数据。数据以bytes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。
socket.resvfrom(buffsize[,flags])	接受套接字的数据。与recv()类似，但返回值是（data,address）。其中data是bytes对象，包含接受的数据，address是发送数据的套接字地址。多用于UDP
socket.send(bytes[,flags])	发送数据到套接字，该套接字必须为已连接的远程套接字(TCP)。可返回发送数据的字节数。应用程序负责检查所有的数据是否已经发送;如果只传输一些数据,应用程序需要尝试交付剩余的数据
socket.sendall(bytes[,flags])	类似send()函数，但该函数会一直发送数据知道发送完毕或发生错误
socket.sendto(bytes, addtess)	发送数据到套接字，该套接字不应已连接到远程套接字(UDP),目标套接字由address提供
socket.close()	关闭套接字
socket.getpeername()	返回连接套接字的远程地址。返回值通常是元组（ipaddr,port）
socket.getsockname()	返回套接字自己的地址。通常是一个元组(ipaddr,port)
socket.setsockopt(level,optname,value)	设置给定套接字选项的值
socket.getsockopt(level,optname[.buflen])	返回套接字选项的值
socket.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connect())
socket.gettimeout()	返回当前超时期的值，单位是秒，如果没有设置超时期，则返回None
socket.fileno()	套接字的文件描述符
socket.setblocking(flag)	如果flag为0，则将套接字设为非阻塞模式，否则将套接字设为阻塞模式（默认值）。非阻塞模式下，如果调用recv()没有发现任何数据，或send()调用无法立即发送数据，那么将引起socket.error异常。
socket.makefile()	创建一个与该套接字相关连的文件

4、socket编程模型

代码实例：

TCP服务器及客户端代码

 #!/usr/bin/python
 # -*- coding:utf-8 -*-
 import socket
 import threading
 from time import asctime
 from multiprocessing import Lock

 lock = Lock()

 def tcplink(sock, addr):
     print('. . . connecting from %s:%s ' % addr)
     sock.send(b'Welcome !')
     while True:
         # 接收数据
         data = sock.recv(1024)
         if not data or data.decode('utf-8') == 'exit':
             break
         # 通过在客户端中输入口令和密码来关闭服务器
         elif data.decode('utf-8') == 'close the server!':
             global server

             passwd = sock.recv(1024)
             if passwd.decode('utf-8') == '':
                 with lock:
                     server.close()

             return  # 跳出函数tcplink，则子进程也执行完毕
         else:
             # 发送数据
             sock.send(('%s  %s' % (asctime(), data.decode())).encode())
     # 客户端已关闭，关闭该临时套接字
     sock.close()
     print('Connection from %s:%s close . . .' % addr)

 ip_port = ('127.0.0.1', 5110)
 # 创建基于IPv4和TCP协议的socket
 server = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
 # 绑定端口
 server.bind(ip_port)
 # 监听端口
 server.listen(5)
 print('Server is open\n*********************************')

 while True:
     try:
         print('Waiting for new connection . . . ')
         # 接受一个新链接
         # sock为临时套接字，用于客户端与服务器的数据交互
         sock, addr = server.accept()  # 当服务器被子进程中关闭会有OSError
         # 创建新线程来处理TCP连接
         t = threading.Thread(target=tcplink, args=(sock, addr))
         t.start()
     except OSError:
         print('*********************************\nServer is closed')
         exit()

TCP服务器

 #!/usr/bin/python
 # -*- coding:utf-8 -*-
 import socket

 ip_port = ('127.0.0.1', 5110)
 # 创建基于IPv4和TCP协议的socket
 client = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
 # 建立连接
 client.connect(ip_port)
 print(client.recv(1024).decode())

 while True:
     data = input('Please enter data: ')
     # 发送数据
     client.send(data.encode())
     if not data or data == 'exit':
         break
     # 监听到输入为关闭服务器的特殊口令时：
     elif data == 'close the server!':
         passwd = input('Password: ')
         client.send(passwd.encode())
     print(client.recv(1024).decode())
 client.close()

TCP客户端

UDP服务器及客户端代码

#!/usr/bin/python
# -*- coding:utf-8 -*-
import socket
from time import asctime

ip_port = ('127.0.0.1', 5002)
server = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
server.bind(ip_port)
print('Server is opening . . . ')

while True:
    print(' . . . Waiting for new connection')
    data, addr = server.recvfrom(1024)
    if data == b'close the server!':
        print('get close')
        passwd = server.recv(1024)
        if passwd == b'':
            server.sendto(b'Server is closed !', addr)
            break
    elif not data or data == b'exit':
        pass
    else:
        print('Received from %s:%s . . . ' % addr)
        server.sendto(b'%s <--> %s' % (asctime().encode(), data), addr)
server.close()

UDP服务器

#!/usr/bin/python
# -*- coding:utf-8 -*-
import socket

ip_port = ('127.0.0.1', 5002)
client = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)

while True:
    data = input('Please input: ')
    if not data or data == 'exit':
        break
    elif data == 'close the server!':
        client.sendto(data.encode(), ip_port)
        passwd = input('Password: ')
        client.sendto(passwd.encode(), ip_port)
    else:
        client.sendto(data.encode(), ip_port)
        response = client.recv(1024).decode()
        print(response)

client.close()

UDP客户端

参考和引用：

http://yangrong.blog.51cto.com/6945369/1339593/

http://www.cnblogs.com/aylin/p/5572104.html

https://docs.python.org/3/library/socket.html