web框架之socket

概述

　　套接字最初是为同一主机上的应用程序所创建，使得主机上运行的一个程序（又名一个进程）与另一个运行的程序进行通信。这就是所谓的进程间通信 （ Inter Process Communication，IPC）。有两种类型的套接字：基于文件的和面向网络的。
　　UNIX 套接字是我们所讲的套接字的第一个家族，并且拥有一个“家族名字” AF_UNIX（又名 AF_LOCAL，在 POSIX1.g 标准中指定），它代表地址家族（ address family）： UNIX。包括 Python 在内的大多数受欢迎的平台都使用术语地址家族及其缩写 AF。
　　第二种类型的套接字是基于网络的，它也有自己的家族名字 AF_INET，或者地址家族：因特网。在所有的地址家族之中，目前 AF_INET 是使用得最广泛的。
　　总的来说， Python 只支持 AF_UNIX、 AF_NETLINK、 AF_TIPC 和 AF_INET 家族。

　　而web的重点就是AF_INET这个家族。

socket模块

• 要创建套接字，必须使用 socket.socket()函数，它一般的语法如下。

socket(socket_family, socket_type, protocol=0)

ps：socket_family 是 AF_UNIX 或 AF_INET （如前所述），socket_type 是 SOCK_STREAM或 SOCK_DGRAM（也如前所述）。 protocol 通常省略，默认为 0。

• 创建 TCP/IP 套接字。

tcpSock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)

• 创建 UDP/IP 套接字。

udpSock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)

套接字对象方法：

示例

TCP实例：

　　这是一个简单的server<--->client复读机的小实例：

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

#创建socket对象
sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
#将地址（ip，port）绑定到套接字上
sock.bind(("localhost",8000))
#设置并开启tcp监听器
sock.listen(5)
while True:
    #被动接受tcp客户端连接，一直等待直到连接到达（阻塞）
    connection,addr = sock.accept()
    #当有连接进来，先给对方发送一个数据
    connection.sendall("我是所有web框架的元祖，有什么要说的么？")
    flag =True
    while flag:
        # 设置一次性接受数据的最大单元，并保存至data
        data = connection.recv(1024)
        print data
        if data == "exit":
            flag = False
        else:
            connection.sendall(data)
    #关闭连接
    connection.close()

server

#!/usr/bin/env python
#-*- coding:utf-8 -*-
import socket
#创建对象
sk = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
#建立连接
sk.connect(("127.0.0.1",8000))
#尝试5秒，连接失败
sk.settimeout(5)
while True:
    #接受server端发送的数据，每次最大为1024字节
    data = sk.recv(1024)
    print "SocketServer: %s"%data
    msg = raw_input("Input:")
    sk.sendall(msg)
    if msg == "exit":
        break
sk.close()

client

结果演示：

socketServer显示：

无敌了我的哥！
你复读机啊
还真TM是复读机
exit

socketClient与socketServer交互界面：

SocketServer: 我是所有web框架的元祖，有什么要说的么？
Input:无敌了，我的哥！
SocketServer: 无敌了我的哥！
Input:你复读机啊
SocketServer: 你复读机啊
Input:还真TM是复读机
SocketServer: 还真TM是复读机
Input:exit

Process finished with exit code 0

UDP实例

Socket服务器通用伪代码

虽说一图顶前言，不过还是要简单的来个通用模板，以防自己脑袋秀逗了，哈哈！！

TCP服务器通用伪代码

ss = socket() 　　　　　　 　　　　　　# 创建服务器套接字
ss.bind() 　　　　　　　　 　　　　　　 # 套接字与地址绑定
ss.listen() 　　　　　　　　　　　　　　# 监听连接
while True:　　　　　　　　 　　　　　　# 服务器无限循环
    conn,addr = ss.accept() 　　　　 # 接受客户端连接
        while True: 　　　　　　　　　 # 通信循环
            conn.recv()/conn.send() # 对话（接收/发送）
    conn.close()            　　　　 # 关闭通话连接
ss.close()　　　　　　　　　　　　　　  # 关闭服务器套接字#（可选）

ps:这个服务器模型是有缺陷的，一次只能处理一个连接请求，SocketServer模块可以实现多并发。（下文摘自《python核心编程》帮助理解此模板）

　　ss.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。addr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.

　　所有套接字都是通过使用 socket.socket()函数来创建的。因为服务器需要占用一个端口并等待客户端的请求，所以它们必须绑定到一个本地地址。因为 TCP 是一种面向连接的通信系统，所以在 TCP 服务器开始操作之前，必须安装一些基础设施。特别地， TCP 服务器必须监听（传入）的连接。一旦这个安装过程完成后，服务器就可以开始它的无限循环。

　　调用 accept()函数之后，就开启了一个简单的（单线程）服务器，它会等待客户端的连接。默认情况下， accept()是阻塞的，这意味着执行将被暂停，直到一个连接到达。这里不展开非阻塞情况。

　　一旦服务器接受了一个连接，就会返回（利用 accept()）一个独立的客户端套接字，用来与即将到来的消息进行交换。使用新的客户端套接字类似于将客户的电话切换给客服代表。当一个客户电话最后接进来时，主要的总机接线员会接到这个电话，并使用另一条线路将这个电话转接给合适的人来处理客户的需求。

　　这将能够空出主线（原始服务器套接字），以便接线员可以继续等待新的电话（客户请求），而此时客户及其连接的客服代表能够进行他们自己的谈话。同样地，当一个传入的请求到达时，服务器会创建一个新的通信端口来直接与客户端进行通信，再次空出主要的端口，以使其能够接受新的客户端连接。

　　一旦创建了临时套接字，通信就可以开始，通过使用这个新的套接字，客户端与服务器就可以开始参与发送和接收的对话中，直到连接终止。当一方关闭连接或者向对方发送一个空字符串时，通常就会关闭连接。

　　在代码中，一个客户端连接关闭之后，服务器就会等待另一个客户端连接。最后一行代码是可选的，在这里关闭了服务器套接字。其实，这种情况永远也不会碰到，因为服务器应该在一个无限循环中运行。在示例中这行代码用来提醒读者，当为服务器实现一个智能的退出方案时，建议调用 close()方法。例如，当一个处理程序检测到一些外部条件时，服务器就应该关闭。在这些情况下，应该调用一个 close()方法。

TCP客户端通用伪代码

cs = socket()              # 创建客户端套接字
cs.connect()               # 尝试连接服务器
while True:             　　# 通信循环
    cs.send()/cs.recv() 　　# 对话（发送/接收）
cs.close()                  # 关闭客户端套接字

SocketServer模块

　　通过SocketServer模块，实现多线程，同时处理多个请求：

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

class Myserver(SocketServer.BaseRequestHandler):

    def handle(self):
        conn = self.request
        print self.client_address
        conn.sendall("我能同时处理多个请求！")
        flag = True
        while flag:
            data = conn.recv(1024)
            if data == "exit":
                flag = False
            else:
                conn.sendall(data)

if __name__ == "__main__":
    server = SocketServer.ThreadingTCPServer(("localhost",8000),Myserver)
    server.serve_forever()