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Python 全栈之路系列之 socket

文章目录
  1. 1. Socket 对象
  2. 2. Socket 类方法
  3. 3. socket 编程思路
  4. 4. 创建一个 socket 连接

socket 是网络连接端点。例如当你的 Web 浏览器请求 ansheng.me 的网站时，你的 Web 浏览器创建一个 socket 并命令它去连接 ansheng.me 的 Web 服务器主机，Web 服务器也对过来的请求在一个 socket 上进行监听。两端使用各自的 socket 来发送和接收信息。

在使用的时候，每个 socket 都被绑定到一个特定的 IP 地址和端口。IP 地址是一个由 4 个数组成的序列，这 4 个数均是范围 0~255 中的值；端口数值的取值范围是 0~65535。端口数小于 1024 的都是为众所周知的网络服务所保留的；最大的保留数被存储在 socket 模块的 IPPORT_RESERVED 变量中。

不是所有的 IP 地址都对世界的其它地方可见。实际上，一些是专门为那些非公共的地址所保留的（比如形如 192.168.y.z 或 10.x.y.z）。地址 127.0.0.1 是本机地址；它始终指向当前的计算机。程序可以使用这个地址来连接运行在同一计算机上的其它程序。

IP 地址不好记，你可以花点钱为特定的 IP 地址注册一个主机名或域名。域名服务器（DNS）处理名字到 IP 地址的映射。每个计算机都可以有一个主机名，即使它没有在官方注册。

Python 提供了两个基本的 socket 模块。

  1. 第一个是 Socket，它提供了标准的 BSD Sockets API。
  2. 第二个是 SocketServer， 它提供了服务器中心类，可以简化网络服务器的开发。

Socket 对象

sk = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM,0)

参数一：地址簇

参数 描述
socket.AF_INET IPv4（默认）
socket.AF_INET6 IPv6
ocket.AF_UNIX 只能够用于单一的 Unix 系统进程间通信

参数二：类型

参数 描述
socket.SOCK_STREAM 流式 socket , for TCP （默认）
socket.SOCK_DGRAM 数据报式 socket , for UDP
socket.SOCK_RAW 原始套接字，普通的套接字无法处理 ICMP、IGMP 等网络报文，而 SOCK_RAW 可以；其次，SOCK_RAW 也可以处理特殊的 IPv4 报文；此外，利用原始套接字，可以通过 IP_HDRINCL 套接字选项由用户构造 IP 头。
socket.SOCK_RDM 是一种可靠的 UDP 形式，即保证交付数据报但不保证顺序。SOCK_RAM 用来提供对原始协议的低级访问，在需要执行某些特殊操作时使用，如发送 ICMP 报文。SOCK_RAM 通常仅限于高级用户或管理员运行的程序使用。
socket.SOCK_SEQPACKET 可靠的连续数据包服务

参数三：协议

参数 描述
0 （默认）与特定的地址家族相关的协议,如果是 0 ，则系统就会根据地址格式和套接类别,自动选择一个合适的协议

Socket 类方法

方法 描述
s.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) 开始监听传入连接。backlog 指定在拒绝连接之前，可以挂起的最大连接数量。
sk.setblocking(bool) 是否阻塞（默认 True），如果设置 False，那么 accept 和 recv 时一旦无数据，则报错。
sk.accept() 接受连接并返回（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 ，连接失败时候返回编码，例如：10061
sk.close() 关闭套接字连接
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。flag 提供有关消息的其他信息，通常可以忽略。
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 是形式为（ipaddr，port）的元组，指定远程地址。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期，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

socket 编程思路

TCP 服务端

  1. 创建套接字，绑定套接字到本地 IP 与端口
  2. 开始监听连接
  3. 进入循环，不断接受客户端的连接请求
  4. 然后接收传来的数据，并发送给对方数据
  5. 传输完毕后，关闭套接字

TCP 客户端

  1. 创建套接字，连接远端地址
  2. 连接后发送数据和接收数据
  3. 传输完毕后，关闭套接字

创建一个 socket 连接

s1.py 为服务端

#!/usr/bin/env python
# _*_ coding:utf-8 _*_

import socket

# 创建一个socket对象
sk = socket.socket()

# 绑定允许连接的IP地址和端口
sk.bind(('127.0.0.1', 6254, ))

# 服务端允许起来之后，限制客户端连接的数量，如果超过五个连接，第六个连接来的时候直接断开第六个。
sk.listen(5)

print("正在等待客户端连接....")
# 会一直阻塞，等待接收客户端的请求，如果有客户端连接会获取两个值，conn=创建的连接，address=客户端的IP和端口
conn, address = sk.accept()
# 输入客户端的连接和客户端的地址信息
print(address, conn)

c1.py 为客户端

#!/usr/bin/env python
# _*_ coding:utf-8 _*_

import socket

# 创建一个socket对象
obj = socket.socket()

# 制定服务端的IP地址和端口
obj.connect(('127.0.0.1', 6254, ))

# 连接完成之后关闭链接
obj.close()

输出的结果:
socket-01