python ---socket初识

python网络编程(初识)

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一些概念

套接字：

套接字（socket）也叫通信端点，最初用于计算机内部进程之间的通信，而随着网络的发展，套接字被用于计算机之间的通信。举个例子，你（是一台计算机）要打电话给你的朋友（另一台计算机），你只有朋友的电话号码可不行，还得有台电话，而这台电话就相当于一个套接字。

套接字有两种一种基于文件，一种基于网络。基于文件可以简单理解为用于进程通信的，基于网络的可以简单理解为用于计算机之间的通信的。而他们又被分为了不同的地址家族（address family，抽象的名字），如AF_UNIX,AF_INET... 既然是python网络编程，先把重点放在AF_INET（使用ipv4）上。

额...还有一个概念，有连接和无连接套接字。有连接使用TCP ，套接字类型为SOCK_STREAM，无连接使用UDP，套接字类型为SOCK_DGRAM。

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socket 实现简单的C/S

现在的开发一般都用的时socketserver，但我是一个初学者所以决定从socket编写一些简单的脚本开始学习。

先用socket来模拟一下C/S建构的基本通信。首先是服务器端，当然这分为TCP和UDP服务器，先来TCP的练习。作为一个TCP服务器，首先要等一个来自客户端的连接。然后和客户端建立连接，最后才是和客户端进行通讯。socket有很多属性，这里列出几种常用的属性，这也是我们需要的属性。

socket(family,type,proto) family 是地址家族，我们使用AF_INET，当然这也是默认值，type我们使用SOCK_STREAM，这也是默认值，最后一个proto参数暂时用不到，先不考虑。

bind(address) 该方法用来绑定服务端的ip和port但是只接受一个参数，所以需要把ip和port打包为一个元组传入即可。

listen()该方法启动服务器开始监听

accept()该方法等待一个客户端的连接请求，如果有客户端请求连接，那么该方法就会生成一个连接对象，并且将该对象和客户端的ip作为返回值返回。当连接对象被创建，服务端和客户端就可以开始交互了。当然当accept()创建了一个对象后，会重新回到原始的状态去等待新的连接，新的连接到来时又会重复上述过程。

recv(buffer)该方法用于接收数据buffer为接收数据的大小。当然数据的类型为bytes

send(bytes) 发送数据，发送的也是bytes

先例举这么多，下面开始第一个程序，生活需要仪式感，起一个 NB 的名字 Binary_TCPserver_V1

# Binary_TCPserver_V1
import socket
from time import ctime
server = socket.socket()
server.bind(("localhost",6969))
server.listen()  # starting listen
print('waiting connection...')
conn,addr = server.accept()  # wait the connect in ...
                # and return a connection representing and a ip address
data = conn.recv(1024)
print("Server recive data:",data)
conn.send(b'[%s] %s'% (data,ctime().encode('utf-8')))
# send a bytes type not a str
server.close()

我们接收来自客户端的一组数据，然后返回该数据加当前的时间，显然这不是一个合格的服务端程序，它接受完一次连接请求进行一次和客户端的交互后就退出了，服务端是不应该退出的。但是为了试一下该程序的逻辑是否正确，写一个简单的客户端和它交互一下。

# Binary_TCPclinet_V1
import socket
clinet = socket.socket()
clinet.connect(('localhost',6969))
send_data = input('>>:')   # type is string
clinet.send(send_data.encode('utf-8'))    # change type to bytes
data = clinet.recv(1024)   #  buffersize 1024 Byte
print("Clinet recive data:",data.decode())
clinet.close()

先运行服务端，然后运行客户端，客户端返回

>>:i am binary
Clinet recive data: [i am binary] Mon Dec  9 17:06:41 2019

服务端返回

waiting connection...
Server recive data: b'i am binary'

看到我们已经实现了简单的交互，但是，不能客户端说了一句话服务端返回然后就结束了这次谈话吧。我们要让服务器一直运行下去，客户端说够了再退出而不是说一句就连接断开了。上Binary_TCPserver_V2

while True:
    print('waiting connection...')
    conn,addr = server.accept()  # wait the connect in ...
                    # and return a connection representing and a ip address
    while True:
        data = conn.recv(1024)
        if not data:
            print('clinet has broken the connection...')
            break
        print("Server recive data:",data)
        conn.send(b'[%s] %s'% (data,ctime().encode('utf-8')))   # send a bytes type not a str
server.close()

其实就是加了两个循环而已，客户端代码，一次交互个够的那种。

# Binary_TCPclinet_V1
import socket
clinet = socket.socket()
clinet.connect(('localhost',6969))
while True:
    send_data = input('>>:')   # type is string
    if not send_data:
        break
    clinet.send(send_data.encode('utf-8'))    # change type to bytes
    data = clinet.recv(1024)   #  buffersize 1024 Byte
    print("Clinet recive data:",data.decode())
clinet.close()

测试，客户端

>>:i am binary
Clinet recive data: [i am binary] Mon Dec  9 18:15:50 2019
>>:i am handsome
Clinet recive data: [i am handsome] Mon Dec  9 18:15:58 2019
>>:

服务器端

waiting connection...
Server recive data: b'i am binary'
Server recive data: b'i am handsome'
clinet has broken the connection...
waiting connection...

看到我们已经基本实现了一个单线程服务器了，这当然不是最终目的。有了这个基础，不必太过纠结还有很多的关于socket不会的内容。我们开始进军socketserver这才是最终的目的。