Python socket应用

Server端：

#-*- coding: UTF-8 -*-
import socket,time
host='192.168.0.9'
port=12307
s=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM) #定义socket类型
s.bind((host,port)) #绑定需要监听的Ip和端口号，tuple格式
s.listen(1) #开始监听TCP传入连接。指定最多允许多少个客户连接到服务器。它的值至少为1。收到连接请求后，这些请求需要排队，如果队列满，就拒绝请求。大部分应用程序设为5就可以了

#建立长连接，数据传输完成后连接不自动关闭，等待超时自动关闭
while True:
    connection,address=s.accept()
    print('Connected by ',address)
    try:
        connection.settimeout(5) #定义超时时间
        buf = connection.recv(1024) #服务端接收到的从客户端发送过来的数据。在Python3中接收到的数据默认格式为bytes，需要进行解码转换为string
        buf = buf.decode()
        wel_data = 'Now is %s,Server is: %s,buffer data is: %s' %(time.ctime(),host,buf)
        connection.send(wel_data.encode()) #sendall() 发送完整的TCP连接数据
    except socket.timeout:
        connection.close()
    #else:
    #connection.close() #传输结束，服务器调用socket的close方法关闭连接，之后client还可以重新发起连接传输数据

Client端：

import socket
while True:
    s = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
    s.connect(('192.168.0.9',12307))
    inputdata = input('Please Enter chars:\r\n')
    s.send(inputdata.encode('UTF-8')) #将数据发送到Server端，Python3中必须要发送bytes类型数据,encode()后为bytes类型
    print(s.recv(1024)) #打印从Server端发送的数据
    #s.close()

Server端支持客户端并发（使用socketserver模块，py2.7中为SocketServer），客户端不变：

#-*- coding: UTF-8 -*-
import socket,time,SocketServer
from time import ctime
host='192.168.50.74'
port=12307
ADDR=(host,port)

class MyRequestHandler(SocketServer.BaseRequestHandler):
    def handle(self):
        print('connected from:', self.client_address)
        while True:
            self.buf = self.request.recv(1024)
            if not self.buf:break
            self.buf = self.buf + ' :serverrrrrrrrrrr'
            self.request.sendall(self.buf)  

tcpServ = SocketServer.ThreadingTCPServer(ADDR, MyRequestHandler)
print('waiting for connection...' )
tcpServ.serve_forever()

Server端支持多并发，使用threading或者_thread模块创建多线程（python2中为thread）：

#-*- coding: UTF-8 -*-
import socket,time,threading,_thread
host='192.168.0.9'
port=12307
s=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM) #定义socket类型
s.bind((host,port)) #绑定需要监听的Ip和端口号，tuple格式
s.listen(1) #开始监听TCP传入连接。指定最多允许多少个客户连接到服务器。它的值至少为1。收到连接请求后，这些请求需要排队，如果队列满，就拒绝请求。大部分应用程序设为5就可以了

def conn_thread(connection,address):
    try:
        connection.settimeout(500)
        buf = connection.recv(1024)
        buf = buf.decode()
        wel_data = 'Now is %s,Server is: %s,buffer data is: %s' %(time.ctime(),host,buf)
        connection.send(wel_data.encode())
    except socket.timeout:
        connection.close()
    else:
        connection.close() #关闭连接    

while True:
    connection,address=s.accept()
    print('Connected by ',address)
    #thread = threading.Thread(target=conn_thread,args=(connection,address)) #使用threading也可以
    #thread.start()
    _thread.start_new_thread(conn_thread,(connection,address)) 

s.close()

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Python 提供了两个基本的 socket 模块。

第一个是 Socket，它提供了标准的 BSD Sockets API。

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。

下面讲的是Socket模块功能

1、Socket 类型

套接字格式：

socket(family,type[,protocal]) 使用给定的地址族、套接字类型、协议编号（默认为0）来创建套接字。

socket类型	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
socket.AF_INET6	IPv6
socket.SOCK_STREAM	流式socket , for TCP
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_SEQPACKET	可靠的连续数据包服务
创建TCP Socket：	s=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
创建UDP Socket：	s=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM)

2、Socket 函数

注意点:

1）TCP发送数据时，已建立好TCP连接，所以不需要指定地址。UDP是面向无连接的，每次发送要指定是发给谁。

2）服务端与客户端不能直接发送列表，元组，字典。需要字符串化repr(data)。

socket函数		描述
服务端socket函数
s.bind(address)	将套接字绑定到地址, 在AF_INET下,以元组（host,port）的形式表示地址.
s.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。该值至少为1，大部分应用程序设为5就可以了。
s.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socket函数
s.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。
s.connect_ex(adddress)	功能与connect(address)相同，但是成功返回0，失败返回errno的值。
公共socket函数
s.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。
s.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。
s.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。
s.recvfrom(bufsize[.flag])	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。
s.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。
s.close()	关闭套接字。
s.getpeername()	返回连接套接字的远程地址。返回值通常是元组（ipaddr,port）。
s.getsockname()	返回套接字自己的地址。通常是一个元组(ipaddr,port)
s.setsockopt(level,optname,value)	设置给定套接字选项的值。
s.getsockopt(level,optname[.buflen])	返回套接字选项的值。
s.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()）
s.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。
s.fileno()	返回套接字的文件描述符。
s.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。
s.makefile()	创建一个与该套接字相关连的文件

3、socket编程思路

TCP服务端：

1 创建套接字，绑定套接字到本地IP与端口

# socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM) , s.bind()

2 开始监听连接                   #s.listen()

3 进入循环，不断接受客户端的连接请求              #s.accept()

用accept方法时，socket会时入“waiting”状态。客户请求连接时，方法建立连接并返回服务器。accept方法返回一个含有两个元素的 元组(connection,address)。第一个元素connection是新的socket对象，服务器必须通过它与客户通信；第二个元素 address是客户的Internet地址。
   服务器和客户端通过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方法从客户接收信息。调用recv 时，服务器必须指定一个整数，它对应于可通过本次方法调用来接收的最大数据量。recv方法在接收数据时会进入“blocked”状态，最后返回一个字符 串，用它表示收到的数据。如果发送的数据量超过了recv所允许的，数据会被截短。多余的数据将缓冲于接收端。以后调用recv时，多余的数据会从缓冲区 删除(以及自上次调用recv以来，客户可能发送的其它任何数据)。

4 然后接收传来的数据，并发送给对方数据         #s.recv() , s.sendall()

5 传输完毕后，关闭套接字                     #s.close()

TCP客户端:

1 创建套接字，连接远端地址

# socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM) , s.connect()

2 连接后发送数据和接收数据          # s.sendall(), s.recv()

3 传输完毕后，关闭套接字          #s.close()