网络编程（Socket）

引言：

　　从2007年毕业开始一直从事.net web应用程序开发，负责冶金行业的MES系统开发，写了差不多6年左右的代码，由于工作性质是需要驻厂开发，一直出差，所以在2013年跳槽了，目前从事安防行业，管理着一个视频监控客户端软件开发团队，团队采用C++（QT）开发，对于C++（QT）我只能算了解，个人比较擅长的是对于业务的理解和与人沟通交流，争取做一个有行业知识背景和技术背景的专业人士。所以想着空闲时间继续写点代码，充充电，选择Python是因为与C++接近，语法简单，更注重学习编程的知识点。技术我看的材料是官方文档《The Python Tutorial》和《Python核心编程》，我觉得这两本书对我来说已有足够多的知识点了，另外我记得MIT公开课《计算机科学与编程导论》也是采用Python作为书写语言进行讲解的，以上可能对于菜鸟有帮助，技术大牛完全可以忽略！

Socket是网络计算机之间一种非常有用的通讯方式，特别在安防行业，音视频传输主要涉及两块数据，一个是控制信令数据（例如控制摄像机云台）、一个是音视频数据的传输（视频预览、录像回放），前者采用TCP通讯，后者采用UDP通讯，具体原因就不多讲了，标准库官方参考见《Python » Python 2.7.9 documentation » The Python Standard Library » 17. Interprocess Communication and Networking » 17.2. socket — Low-level networking interface》，以下是一个TCP通讯例子。

服务端tcpServerSocket.py代码内容：

 __author__ = 'xiaojj'
 #-*- coding: UTF-8 -*-
 # TCP服务端
 from socket import *

 reply = 'Jason Bourne'

 # 创建一个基于网络TCP/IP的socket，AF_INEF代表基于网络的，SOCK_STREAM代表面向连接的，即TCP/IP
 tcpSerSocket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)
 # 绑定地址（主机，端口号对）到socket
 tcpSerSocket.bind(('',21567))
 # 该server支持最多3个client的连接
 tcpSerSocket.listen(3)

 # 被动接受client的连接,accept()返回一个元祖，client对象、IP地址和端口号
 tcpCliSocket,addr = tcpSerSocket.accept()
 # 接收client发送过来的数据
 request = tcpCliSocket.recv(1024)
 # 完整发送server要返回的数据
 tcpCliSocket.sendall(reply)

 print 'Connected by {0}'.format(addr)
 print 'request is:{0}'.format(request)

 # 关闭连接
 tcpSerSocket.close()

客户端tcpClientSocket.py代码内容：

 __author__ = 'xiaojj'
 #-*- coding: UTF-8 -*-
 # TCP客户端
 from socket import *

 request = 'who are you?'

 # 创建一个基于网络TCP/IP的socket，AF_INEF代表基于网络的，SOCK_STREAM代表面向连接的，即TCP/IP
 tcpCliSocket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)
 # 主动初始化连接TCP服务器
 tcpCliSocket.connect(('127.0.0.1', 21567))

 # 向server完整发送TCP数据
 tcpCliSocket.sendall(request)
 # 接收server返回的数据
 reply = tcpCliSocket.recv(1024)

 print 'reply is:{0}'.format(reply)

 # 关闭连接
 tcpCliSocket.close()

怎么把这个DEMO跑起来，我这边采用的方式是客户端程序在cmd命令行中运行，服务端程序采用Pycharm运行，采用Pycharm这个IDE主要考虑方便设置断点调试用。

在cmd命令行窗口和Pycharm的Python Console窗口中可以输入以下内容来查找当前Python解释器支持路径：

 >>>import sys
 >>>print sys.path

例如我本机的E:\djcode是Python解释器支持路径，此时把tcpServerSocket.py和tcpClientSocket.py这两个文件复制到E:\djcode目录下，先在Pycharm的Python Console窗口中输入以下内容：

 >>>import tcpServerSocket

表明TCP服务程序已启动，然后在cmd命令行中输入以下内容：

 >>>import tcpClientSocket

则TCP客户程序也已启动，此时则可以看到如以下信息：

此程序显示的是客户端发送服务端信息是”who are you？“，此时服务端返回“Jason Bourne”，PS：Jason Bourne是马克达蒙在谍影重重电影中饰演的角色名称，本人非常喜欢！

接着是UDP的通讯例子：

服务端udpServerSocket.py代码内容：

 __author__ = 'xiaojj'
 #-*- coding: UTF-8 -*-
 # UDP服务端
 from socket import *

 reply = 'Jason Bourne'

 # 创建一个基于网络UDP/IP的socket，AF_INEF代表基于网络的，SOCK_DGRAM代表面向无连接的，即UDP/IP
 udpSerSocket = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM)
 # 绑定地址（主机，端口号对）到socket
 udpSerSocket.bind(('',21568))

 # 接收client发送过来的数据
 request,addr = udpSerSocket.recvfrom(1024)

 print 'Connected by {0}'.format(addr)
 print 'request is:{0} '.format(request)

 # 关闭连接
 udpSerSocket.close()

客户端udpClientSocket.py代码内容：

 __author__ = 'xiaojj'
 #-*- coding: UTF-8 -*-
 from socket import *

 request = 'who are you?'

 # 创建一个基于网络UDP/IP的socket，AF_INEF代表基于网络的，SOCK_DGRAM代表面向无连接的，即UDP/IP
 udpCliSocket = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM)

 # 向IP：127.0.0.1，端口：21566的服务端发送UDP数据
 udpCliSocket.sendto(request,('127.0.0.1',21568))
 # 接收server返回的UDP数据
 reply = udpCliSocket.recvfrom(1024)

 udpCliSocket.close()

以上内容是最基础的Socket通讯例子，这里我再用SocketServer这个模块写一个TCP通讯例子。PS：SocketServer是一个标准库中一个高级别的模块，主要用于简化网络客户和服务器的实现，模块中，已经实现了一些可供使用的类，标准库官方参考见《Python » Python 2.7.9 documentation » The Python Standard Library » 20. Internet Protocols and Support » 20.17. SocketServer — A framework for network servers》。具体代码如下：

服务端tcpServerSS.py代码内容：

 __author__ = 'xiaojj'
 #-*- coding: UTF-8 -*-
 # 创建一个SocketServerTCP服务器

 from SocketServer import TCPServer as TCP,StreamRequestHandler as SRH

 reply = 'Jason Bourne'

 # 从SocketServer的StreamRequestHandler类中派生MyRequestHandler子类，并重写handle()函数
 class MyRequestHandler(SRH):
     def handle(self):
         # 接收客户端地址信息
         print 'Connected by {0}'.format(self.client_address)
         # 接收客户端发送的数据
         print 'request is:{0}'.format(self.request.recv(1024))
         # 发送服务端返回数据
         self.wfile.write(reply)

 # 通过给定的主机信息和请求处理类来创建TCP服务器
 tcpServ = TCP(('',21569),MyRequestHandler)

 print 'waiting for connection...'
 tcpServ.serve_forever()

客户端tcpClientSS.py代码内容：

 __author__ = 'xiaojj'
 #-*- coding: UTF-8 -*-
 # 创建一个SocketServerTCP客户端

 from socket import *

 request = 'who are you?'

 # 创建一个基于网络TCP/IP的socket，AF_INEF代表基于网络的，SOCK_STREAM代表面向连接的，即TCP/IP
 tcpCliSocket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)
 # 主动初始化连接TCP服务器
 tcpCliSocket.connect(('127.0.0.1', 21569))

 # 向server完整发送TCP数据
 tcpCliSocket.sendall(request)
 # 接收server返回的数据
 reply = tcpCliSocket.recv(1024)

 print 'reply is:{0}'.format(reply)

 # 关闭连接
 tcpCliSocket.close()

总结：在运行上述例子时，可能由于注释内容中有中文，所以需要代码抬头加上#-*- coding: UTF-8 -*-，若还提示字符有问题，则需要对.py文件在记事本模式下进行转码，转成UTF-8模式即可！