python网络编程应用（一）

　　 在之前的一篇博客《python网络编程基础》中介绍了socket.socket()函数及其应用，其实socket模块中还有很多属性可供网络应用程序使用。这里将详细讲解一下socket模块中一些常用到的函数/属性。

　　1. socket模块属性

　　下面列出了一些常用的socket模块属性。（引用自《python核心编程》）

　　更详细的函数说明，请看python官方文档中的socket模块：https://docs.python.org/2/library/socket.html

 　　2. 实际应用中的实例分析

　　2.1 打印设备名和IPV4地址

　　函数原型： socket.gethostname() 和 socket.gethostbyname(hostname) 。也可以使用socket.getfqdn() 返回完整的域名字。

host_name = socket.gethostname()     # 获取设备名

ip_addr = socket.gethostbyname(host_name)  # 获取本机IP

remote_host = 'www.python.org'
ip_addr = socket.gethostbyname(remote_host)  # 获取远程主机的IP

　　2.2 打印本地网络接口的IPV4地址　

import socket, fcntl, struct

ifname = "eth0"

s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
inet = fcntl.ioctl(s.fileno(), 0x8915, struct.pack('256s', ifname[:15]))
ret = socket.inet_ntoa(inet[20:24])
print ret

　　2.3 IPV4地址格式转换

　　函数原型：socket.inet_aton(ip_string） 和socket.inet_ntoa(packed_ip） 。  如果需要ipv6支持，就需要使用inet_pton()/inet_ntop()函数。

from binascii import hexlify  # 以十六进制形式表示二进制数据

ip_addr = '192.168.1.15'
packed_ip_addr = socket.inet_aton(ip_addr)  # 将字符串形式的IP地址转换成32位二进制格式
unpacked_ip_addr = socket.inet_ntoa(packed_ip_addr) # 与上面相反
print "IP Address: %s" % ip_addr
print "Packed: %s" % hexlify(packed_ip_addr)
print "Unpacked: %s" % unpacked_ip_addr

　　2.4 通过指定端口和协议找服务名

　　函数原型： socket.getservbyname(servicename[, protocolname])  和  socket.getservbyport(port[, protocolname]) 。协议名可以省略，默认是找所有的协议，如需指定，只能是‘tcp’或者‘udp’。                   

serverport = socket.getservbyname('http','tcp')
servername = socket.getservbyport(80,'tcp')

　　2.5 主机字节序与网络字节序之间的转换 

data = 1234

# 32-bit
print "Original: %s => Long host byte: %s => Network byte: %s" % (data,socket.ntohl(data),socket.htonl(data)
# 16-bit
print "Original: %s => Short host byte: %s => Network byte: %s" % (data,socket.ntohs(data),socket.htons(data)
## 函数名中的n表示网络; h表示主机; l表示长整型; s表示短整型，即16位。 

　　2.6 设置套接字超时

s = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
s.settimeout(100)
print s.gettimeout()

　　2.7 设置缓冲区大小

　　setsockopt()方法接收三个参数：level、optname和value。其中，optname是选项名，value是该选项名的值。value所用的符号常量（SO_*等）可以在socket模块中查看。

import socket 

s_buf = 1024
r_buf = 1024

sock = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
bufsize = sock.getsockopt(socket.SOL_SOCKET,socket.SO_SNDBUF)
print "bufsize [Before]: %d" % bufsize

sock.setsockopt(socket.SOL_TCP, socket.TCP_NODELAY, 1)
sock.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_SNDBUF,s_buf)
sock.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_RCVBUF,r_buf)
bufsize = sock.getsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_SNDBUF)
print "bufsize [After]: %d" % bufsize

　　2.8 设置套接字（非）阻塞模式

　　默认情况下，TCP套接字是处于阻塞模式下的。这种模式会使操作效率低下，如果两个程序最后都在等待对方发送或者接收数据，就有可能导致死锁。调用setblocking()方法可以改变套接字的阻塞标志。默认值为1,表示会阻塞。传入值为0时则关闭阻塞。如果套接字为非阻塞，并且没有为处理操作做好准备，就会产生一个socket.error。解决的方法是设置一个超时值。

s = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
s.setblocking(1)
s.settimeout(0.5)
s.bind(('127.0.0.1',0))
socket_addr = s.getsockname()
print str(socket_addr)
while 1:
　　s.listen(1) 

　2.9 地址重用

　　当连接有意或无意关闭后，如果想再在这个端口上运行套接字服务端就会抛出一个"Address alreadly in use"异常。解决的方法是启用套接字重用选项SO_REUSEADDR。

s = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
　s.setsockopt(socket.SOL_SOCKET,socket.SO_REUSEADDR, 1)
　s.bind((bind_ip, bind_port))
　s.listen(5)
    ...

　　2.10 处理套接字错误

　　在socket套接字使用过程中，很可能会出现很多错误，可以使用try-except语句处理异常。

# First try-except block
try:
    s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
except socket.error, e:
    print "Error creating socket: %s" % e

# Second try-except block
try:
    s.connect((host, port))
except socket.gaierror, e:
    print "Address-related error connecting to server: %s" % e
    sys.exit(1)
except socket.error, e:
    print "Connection error: %s" % e
    sys.exit(1)

# Third try-except block
try:
    s.sendall("GET %s HTTP/1.0\r\n\r\n" % filename)
except socket.error, e:
    print "Error sending data: %s" % e
    sys.exit(1)

while 1:
    # Fourth try-except block
    try:
        buf = s.recv(1024)
    except socket.error, e:
        print "Error receiving data: %s" % e
        sys.exit(1)