一個簡單的python socket編程
一、套接字
套接字是為特定網絡協議(例如TCP/IP,ICMP/IP,UDP/IP等)套件對上的網絡應用程序提供者提供當前可移植標准的對象。它們允許程序接受並進行連接,如發送和接受數據。為了建立通信通道,網絡通信的每個端點擁有一個套接字對象極為重要。
套接字為BSD UNIX系統核心的一部分,而且他們也被許多其他類似UNIX的操作系統包括Linux所采納。許多非BSD UNIX系統(如ms-dos,windows,os/2,mac os及大部分主機環境)都以庫形式提供對套接字的支持。
三種最流行的套接字類型是:stream,datagram和raw。stream和datagram套接字可以直接與TCP協議進行接口,而raw套接字則接口到IP協議。但套接字並不限於TCP/IP。
二、套接字模塊
套接字模塊是一個非常簡單的基於對象的接口,它提供對低層BSD套接字樣式網絡的訪問。使用該模塊可以實現客戶機和服務器套接字。要在python 中建立具有TCP和流套接字的簡單服務器,需要使用socket模塊。利用該模塊包含的函數和類定義,可生成通過網絡通信的程序。一般來說,建立服務器連接需要六個步驟。
第1步是創建socket對象。調用socket構造函數。
socket=socket.socket(familly,type)
family的值可以是AF_UNIX(Unix域,用於同一台機器上的進程間通訊),也可以是AF_INET(對於IPV4協議的TCP和 UDP),至於type參數,SOCK_STREAM(流套接字)或者 SOCK_DGRAM(數據報文套接字),SOCK_RAW(raw套接字)。
第2步則是將socket綁定(指派)到指定地址上,socket.bind(address)
address必須是一個雙元素元組,((host,port)),主機名或者ip地址+端口號。如果端口號正在被使用或者保留,或者主機名或ip地址錯誤,則引發socke.error異常。
第3步,綁定后,必須准備好套接字,以便接受連接請求。
socket.listen(backlog)
backlog指定了最多連接數,至少為1,接到連接請求后,這些請求必須排隊,如果隊列已滿,則拒絕請求。
第4步,服務器套接字通過socket的accept方法等待客戶請求一個連接:
connection,address=socket.accept()
調用accept方法時,socket會進入'waiting'(或阻塞)狀態。客戶請求連接時,方法建立連接並返回服務器。accept方法返回一個含 有倆個元素的元組,形如(connection,address)。第一個元素(connection)是新的socket對象,服務器通過它與客戶通 信;第二個元素(address)是客戶的internet地址。
第5步是處理階段,服務器和客戶通過send和recv方法通信(傳輸數據)。服務器調用send,並采用字符串形式向客戶發送信息。send方法返回已 發送的字符個數。服務器使用recv方法從客戶接受信息。調用recv時,必須指定一個整數來控制本次調用所接受的最大數據量。recv方法在接受數據時 會進入'blocket'狀態,最后返回一個字符串,用它來表示收到的數據。如果發送的量超過recv所允許,數據會被截斷。多余的數據將緩沖於接受端。 以后調用recv時,多余的數據會從緩沖區刪除。
第6步,傳輸結束,服務器調用socket的close方法以關閉連接。
建立一個簡單客戶連接則需要4個步驟。
第1步,創建一個socket以連接服務器 socket=socket.socket(family,type)
第2步,使用socket的connect方法連接服務器 socket.connect((host,port))
第3步,客戶和服務器通過send和recv方法通信。
第4步,結束后,客戶通過調用socket的close方法來關閉連接。
python 編寫server的步驟:
第一步是創建socket對象。調用socket構造函數。如:
socket = socket.socket( family, type )
family參數代表地址家族,可為AF_INET或AF_UNIX。AF_INET家族包括Internet地址,AF_UNIX家族用於同一台機器上的進程間通信。
type參數代表套接字類型,可為SOCK_STREAM(流套接字)和SOCK_DGRAM(數據報套接字)。
第二步是將socket綁定到指定地址。這是通過socket對象的bind方法來實現的:
socket.bind( address )
由AF_INET所創建的套接字,address地址必須是一個雙元素元組,格式是(host,port)。host代表主機,port代表端口號。如果端口號正在使用、主機名不正確或端口已被保留,bind方法將引發socket.error異常。
第三步是使用socket套接字的listen方法接收連接請求。
socket.listen( backlog )
backlog指定最多允許多少個客戶連接到服務器。它的值至少為1。收到連接請求后,這些請求需要排隊,如果隊列滿,就拒絕請求。
第四步是服務器套接字通過socket的accept方法等待客戶請求一個連接。
connection, address = socket.accept()
調 用accept方法時,socket會時入“waiting”狀態。客戶請求連接時,方法建立連接並返回服務器。accept方法返回一個含有兩個元素的 元組(connection,address)。第一個元素connection是新的socket對象,服務器必須通過它與客戶通信;第二個元素 address是客戶的Internet地址。
第五步是處理階段,服務器和客戶端通過send和recv方法通信(傳輸 數據)。服務器調用send,並采用字符串形式向客戶發送信息。send方法返回已發送的字符個數。服務器使用recv方法從客戶接收信息。調用recv 時,服務器必須指定一個整數,它對應於可通過本次方法調用來接收的最大數據量。recv方法在接收數據時會進入“blocked”狀態,最后返回一個字符 串,用它表示收到的數據。如果發送的數據量超過了recv所允許的,數據會被截短。多余的數據將緩沖於接收端。以后調用recv時,多余的數據會從緩沖區 刪除(以及自上次調用recv以來,客戶可能發送的其它任何數據)。
傳輸結束,服務器調用socket的close方法關閉連接。
python編寫client的步驟:
創建一個socket以連接服務器:socket = socket.socket( family, type )
使用socket的connect方法連接服務器。對於AF_INET家族,連接格式如下:
socket.connect( (host,port) )
host代表服務器主機名或IP,port代表服務器進程所綁定的端口號。如連接成功,客戶就可通過套接字與服務器通信,如果連接失敗,會引發socket.error異常。
處理階段,客戶和服務器將通過send方法和recv方法通信。
傳輸結束,客戶通過調用socket的close方法關閉連接。
下面給個簡單的例子:
server.py
python 代碼
if __name__ == '__main__':
import socket
sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
sock.bind(('localhost', 8001))
sock.listen(5)
while True:
connection,address = sock.accept()
try:
connection.settimeout(5)
buf = connection.recv(1024)
if buf == '1':
connection.send('welcome to server!')
else:
connection.send('please go out!')
except socket.timeout:
print 'time out'
connection.close()
client.py
python 代碼
if __name__ == '__main__':
import socket
sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
sock.connect(('localhost', 8001))
import time
time.sleep(2)
sock.send('1')
print sock.recv(1024)
sock.close()
在終端運行server.py,然后運行clien.py,會在終端打印“welcome to server!"。如果更改client.py的sock.send('1')為其它值在終端會打印”please go out!“,更改time.sleep(2)為大於5的數值, 服務器將會超時。
舉例:
服務端:
#socket server端
#獲取socket構造及常量
from socket import *
#''代表服務器為localhost
myHost = ''
#在一個非保留端口號上進行監聽
myPort = 50007
#設置一個TCP socket對象
sockobj = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)
#綁定它至端口號
sockobj.bind((myHost, myPort))
#監聽,允許5個連結
sockobj.listen(5)
#直到進程結束時才結束循環
while True:
#等待下一個客戶端連結
connection, address = sockobj.accept( )
#連結是一個新的socket
print 'Server connected by', address
while True:
#讀取客戶端套接字的下一行
data = connection.recv(1024)
#如果沒有數量的話,那么跳出循環
if not data: break
#發送一個回復至客戶端
connection.send('Echo=>' + data)
#當socket關閉時eof
connection.close( )
客戶端:
import sys
from socket import *
serverHost = 'localhost'
serverPort = 50007
#發送至服務端的默認文本
message = ['Hello network world']
#如果參數大於1的話,連結的服務端為第一個參數
if len(sys.argv) > 1:
serverHost = sys.argv[1]
#如果參數大於2的話,連結的文字為第二個參數
if len(sys.argv) > 2:
message = sys.argv[2:]
#建立一個tcp/ip套接字對象
sockobj = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)
#連結至服務器及端口
sockobj.connect((serverHost, serverPort))
for line in message:
#經過套按字發送line至服務端
sockobj.send(line)
#從服務端接收到的數據,上限為1k
data = sockobj.recv(1024)
#確認他是引用的,是'x'
print 'Client received:', repr(data)
#關閉套接字
sockobj.close( )