【轉】使用python編寫網絡通信程序

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1. 背景知識

如果使用TCP協議來傳遞數據，客戶端和服務器端需要分別經過以下步驟：

• server: 創建socket - bind（綁定socket到指定地址） - listen（在端口監聽來自客戶端的連接） - accept（接受客戶端的連接請求） - send（向客戶端發送數據）- close（關閉此次連接)
• client: 創建socket - connect（發出服務器連接請求）- receive（接收服務器端發來的數據）- close（關閉此次連接）

python官方關於socket的函數可參見：http://docs.python.org/library/socket.html

python 編寫server的步驟：

1. 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)。

2. 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。

3. 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。

4. 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。

5. 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)。
6. 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：

1. 創建一個socket以連接服務器：socket = socket.socket( family, type )
2. 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) )
3. 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。
4. 處理階段，客戶和服務器將通過send方法和recv方法通信。
5. 傳輸結束，客戶通過調用socket的close方法關閉連接。

2. 一個簡單的編程實例

#server.py

import socket

def Server():
    sock=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
    sock.bind(('localhost',8080))
    sock.listen(1)
    
    while True:
        connection, address=sock.accept()
        try:
            connection.settimeout(1)
            buf=connection.recv(1024)
            if buf=='1':
                connection.send('Welcome to server!')
            else:
                connection.send('Goodbye!')
        except socket.timeout:
            print 'socket timeout'
        connection.close()

if __name__=='__main__':
    Server()

 

#client.py

import socket
import time

def Client():
    sock=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
    sock.connect(('localhost',8080))
    time.sleep(2)
    sock.send('1')
    print sock.recv(1024)
    sock.close()
    
if __name__=='__main__':
    Client()