在网络通信中socket几乎无处不在,它可以看成是应用层与TCP/IP协议簇通信的中间软件抽象层,是两个应用程序彼此进行通信的接口,并且把复杂的TCP/IP协议细节隐藏在接口之后。Python提供了socket模块,可以非常方便的进行socket编程。
创建一个server socket
使用socket方法创建一个新的socket,通常提供两个参数,第一个参数是address family, 第二个是socket type。
#create an INET, STREAMing socket
s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
以上创建了一个address family为IP协议,并且传输协议为TCP的socket。
服务器端在创建一个socket之后,需要绑定到一个IP地址与端口,提供服务,这就要用到bind方法。
# bind the socket to all available interfaces on port 8888
s.bind(('', 8888))
使用listen方法,将socket设置为监听状态。listen方法后面跟一个参数,表示最多可以在队列里面接收的请求数目。
#become a server socket
serversocket.listen(5)
现在,我们已经创建了一个server socket,然后编写一个无限循环体,接收来自客户端的连接,利用accept方法,它返回一个新的socket,表示与远端的连接,同时返回一个地址对,表示远端连接的IP地址与端口号。
# enter the main loop of the web server
while 1:
#accept connections from outside, return a pair (conn, addr)
(clientsocket, address) = serversocket.accept()
#now do something with the clientsocket
#in this case, we'll pretend this is a threaded server
ct = client_thread(clientsocket)
ct.run()
通常,循环体中的server socket不会发送和接收任何数据,而仅仅是接收来自远端的连接,将新的连接交给其他的线程去处理,然后就继续侦听更多其他的连接,否则的话在处理一个连接的时候,就无法接受其他新的连接了。
接下来,我们新建一个线程对连接进行处理。首先,使用recv方法接受来自socket的数据,后面带着一个参数表示一次最多可以接受数据的大小。然后使用sendall方法回复socket,sendall不断发送数据直到所有数据发送完毕或者发生了异常。最后,需要记得把socket关闭,因为每个socket就代表了系统中的一个文件描述符,如果没有及时关闭,可能会超过系统最大文件描述符的数量,导致无法创建新的socket。
def handle_request(sock, addr):
print "Accept new connection from {addr}".format(addr = addr)
request_data = client_connection.recv(1024)
print request_data.decode()
http_response = "Hello, world!"
# send response data to the socket
sock.sendall(http_response)
sock.close()
总结server socket主要由以下几个步骤:
以下是完整的server socket示例代码:
import socket
import threading
SERVER_ADDRESS = (HOST, PORT) = '', 8888
REQUEST_QUEUE_SIZE = 1024
def handle_request(sock, addr):
print "Accept new connection from {addr}".format(addr = addr)
request_data = client_connection.recv(1024)
print request_data.decode()
http_response = "Hello, world!"
# send response data to the socket
sock.sendall(http_response)
sock.close()
def serve_forever():
server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
# reuse socket immediately
server_socket.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, 1)
server_socket.bind(SERVER_ADDRESS)
server_socket.listen(REQUEST_QUEUE_SIZE)
print 'Serving HTTP on port {port} ...'.format(port = PORT)
while True:
try:
client_connection, client_address = server_socket.accept()
except IOError as e:
code, msg = e.args
# restart 'accept' if it was interrupted
if code == errno.EINTR:
continue
else:
raise
# create a thread to handle this request
t = threading.Thread(target=handle_request, args=(sock, addr))
t.start()
if __name__ == '__main__':
serve_forever()
创建一个client socket
客户端的socket就比较简单,主要包括以下几个步骤:
import socket
HOST = 'localhost' # the remote host
PORT = 8888 # port used by server
client_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
# connect to server
client_socket.connect((HOST, PORT))
# send something to the server
client_socket.sendall("Hello, world")
data = client_socket.recv(1024)
client_socket.close()
print 'Received', repr(data)
PS:socket模块使用引申
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。
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。
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()
这个方法只能用在客户端,用于查看server端的信息
返回连接套接字的远程地址。返回值通常是元组(ipaddr,port)。
sk.getsockname()
这个方法只能用在server端用与查看server端自己的信息
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
Copyright© 2013-2020
All Rights Reserved 京ICP备2023019179号-8