Python 之网络编程
# 流程描述:
#
# 1. 服务器根据地址类型(ipv4, ipv6), socket类型, 协议创建socket;
#
# 2. 服务器为socket绑定ip地址和端口号;
#
# 3. 服务器socket监听端口号请求,随时准备接收客户端发来的连接,这时候服务器的socket并没有被打开;
#
# 4. 客户端创建socket
#
# 5. 客户端打开socket, 根据服务器ip地址和端口号试图连接服务器socket;
#
# 6. 服务器socket接收到客户端socket请求,被动打开,开始接收客户端请求,直到客户端返回连接信息。这时候socket
# 进入阻塞状态, 所谓阻塞即accept()方法一直等到客户端返回连接信息后才返回,开始接收下一个客户端连接请求。
#
# 7. 客户端连接成功,向服务器发送连接状态信息;
#
# 8. 服务器 accept 方法返回,连接成功;
#
# 9. 客户端向socket写入信息(或服务端向socket写入信息)
#
# 10. 服务器读取信息(或客户端读取信息)
#
# 11. 客户端关闭
# 12. 服务端关闭
1.1 相关方法及参数介绍
import socket
sk = socket.socket()
sk.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)
:开始监听传入的连接。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,表示内核已经接到的连接请求,但服务器还没有调用accept进行处理的连接个数最大为5。这个值不可能无限大,因为要在内核中维护连接队列;sk.setblocking(bool)
: 是否阻塞(默认为True), 如果设置为False, 那么accept和recv时,一旦无数据,则报错;sk.accept()
: 接收连接并返回(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;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; 连接失败的时候,返回编码,例如: 10061sk.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。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。即: 可能未将指定内容全部发送。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。内部通过递归调用 send, 将所有内容发送出去。sk.sendto(string[,flag], address)
: 将数据发送到套接字,address的形式为元组(ipaddr, port)。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时长,timeout是一个浮点数,单位是秒。值为None,表示没有超时期。sk.getpeername()
:返回连接套接字的远程地址。返回值通常是元组(ipaddr, port);sk.getsockname()
: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;
# 示例一: 建立连接
# sever 端
import socket
# 创建socket对象
sk = socket.socket()
# 绑定ip和端口
address = ('127.0.0.1', 8000)
sk.bind(address)
sk.listen(3)
print("waiting......")
conn = sk.accept() # 此时,返回一个包含两个元素的元组
print(conn)
# client 端
import socket
sk = socket.socket()
address = ('127.0.0.1', 8000)
sk.connect(address)
# 示例二: 服务端发送,客户端接收
# server 端
import socket
sk = socket.socket()
address = ('127.0.0.1', 8000)
sk.bind(address)
sk.listen(3)
print('waiting......')
conn, addr = sk.accept()
# 发送消息
msg = input('>>>')
# conn.send(msg), 此处会报错: a bytes-like object is required, not 'str'
conn.send(bytes(msg, 'utf8'))
# client 端
import socket
sk = socket.socket()
address = ('127.0.0.1', 8000)
sk.connect(address)
# 接收消息
data = sk.recv(1024) # 此处,客户端会阻塞,等待服务端发送消息
print(str(data, 'utf8'))
# 示例三: 客户端发送, 服务端接收
# server 端
import socket
sk = socket.socket()
address = ('127.0.0.1', 8000)
sk.bind(address)
sk.listen(3)
print('waiting......')
conn, addr = sk.accept()
# 接收消息
data = conn.recv(1024) # 注意,服务端使用 conn 来收发数据
print(data)
conn.close() # 关闭连接
# client 端
import socket
sk = socket.socket()
address = ('127.0.0.1', 8000)
sk.connect(address)
# 发送消息
sk.send(bytes('大家好', 'utf8'))
sk.close()
# 示例四: 不间断聊天
# server 端
import socket
sk = socket.socket()
address = ('127.0.0.1', 8000)
sk.bind(address)
sk.listen(3)
print('waiting......')
conn, addr = sk.accept()
while True:
data = conn.recv(1024)
if not data:
break
print(str(data, 'utf8'))
msg = input('>>>')
conn.send(bytes(msg, 'utf8'))
conn.close()
# client 端
import socket
sk = socket.socket()
address = ('127.0.0.1', 8000)
sk.connect(address)
while True:
msg = input('>>>')
if msg == 'exit':
break
sk.send(bytes(msg, 'utf8'))
data = sk.recv(1024)
print(str(data, 'utf8'))
sk.close()
# 示例五:
# server 端
import socket
sk = socket.socket()
address = ('127.0.0.1', 8000)
sk.bind(address)
sk.listen(3)
print('waiting......')
while True:
conn, addr = sk.accept() # 某一个客户端关闭后,可以接收另外一个客户端发来的消息
print(addr)
while True:
try:
data = conn.recv(1024)
except Exception:
break
if not data:
break
print(str(data, 'utf8'))
msg = input('>>>')
conn.send(bytes(msg, 'utf8'))
sk.close()
# 示例六: 远程执行命令
# server 端
import socket
import subprocess
sk = socket.socket()
address = ('127.0.0.1', 8000)
sk.bind(address)
sk.listen(3)
print('waiting......')
while True:
conn, addr = sk.accept()
print(addr)
while True:
data = conn.recv(1024)
if not data:
break
print(str(data, 'utf8'))
obj = subprocess.Popen(data, shell=True, stdout=subprocess.PIPE)
cmd_result = obj.stdout.read()
# 只能传输bytes类型数据,int首先转成str,然后转成bytes
result_len = bytes(str(len(cmd_result)), 'utf8') # 获取传输内容的大小
conn.sendall(result_len)
conn.recv(1024) # 解决粘包问题
conn.sendall(cmd_result)
sk.close()
# client 端
import socket
sk = socket.socket()
address = ('127.0.0.1', 8000)
sk.connect(address)
while True:
msg = input('>>>')
if msg == 'exit':
break
sk.send(bytes(msg, 'utf8'))
result_len = int(str(sk.recv(1024), 'utf8'))
sk.sendall('ok')
data = bytes() # 空字节
while len(data) != result_len:
data += sk.recv(1024)
print(str(data, 'utf8'))
# 示例七: 上传文件
# server 端
import socket
import os
sk = socket.socket()
address = ('127.0.0.1', 8000)
sk.bind(address)
sk.listen(3)
print('waiting......')
BASE_DIR = os.path.dirname(os.path.abspath(__file__))
while True:
conn, addr = sk.accept()
while True:
data = conn.recv(1024)
cmd, file_name, file_size = str(data, 'utf8').split('|')
path = os.path.join(BASE_DIR, 'a', file_name)
file_size = int(file_size)
f = open(path, 'ab')
has_receive = 0
while has_receive != file_size:
data = conn.recv(1024)
f.write(data)
has_receive += len(data)
f.close()
sk.close()
# client 端
import socket
import os
sk = socket.socket()
address = ('127.0.0.1', 8000)
sk.connect(address)
BASE_DIR=os.path.dirname(os.path.abspath(__file__))
while True:
msg = input('>>>').strip() # 规定输入格式为: post|a.jpg(命令|路径), strip()去除首尾空格
cmd, path = msg.split('|')
# 路径拼接, 因为传入的path可能为 a/b/a.jpg
path = os.path.join(BASE_DIR, path)
# 获取文件名称
filename = os.path.basename(path)
# 获取文件大小
file_size = os.stat(path).st_size
file_info = 'post|%s|%s' % (filename,file_size)
# 向服务端发送消息
sk.sendall(bytes(file_info, 'utf8'))
# 向服务端发送文件内容
f = open(path, 'rb') # 以bytes的格式读取数据
has_sent = 0
while has_sent != file_size:
data = f.read(1024) # 每次发送1024字节数据
sk.sendall(data)
has_sent += len(data)
f.close()
print('上传成功!')
2. socketserver 模块
# 示例一: server端并发聊天
# server 端
import socketserver
class MyServer(socketserver.BaseRequestHandler):
def handle(self):
print('服务端启动...')
while True:
conn = self.request
print(self.client_address)
while True:
client_data = conn.recv(1024)
print(str(client_data, 'utf8'))
print('waiting......')
conn.sendall(client_data)
conn.close()
if __name__ == '__main__':
server = socketserver.ThreadingTCPServer(('127.0.0.1', 8000), MyServer)
server.serve_forever()
# client 端
import socket
ip_port = ('127.0.0.1', 8000)
sk = socket.socket()
sk.connect(ip_port)
print('客户端启动:')
while True:
msg = input('>>>')
sk.sendall(bytes(msg, 'utf8'))
if msg == 'exit':
break
server_response = sk.recv(1024)
print(str(server_response, 'utf8'))
sk.close()
参考资料:
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