20.python中socket基本编程--20130-06-01

python 编写server的步骤：

1. 第一步是创建socket对象。调用socket构造函数。如：
   
   socket = socket.socket( family, type )
   
   family参数代表地址家族，可为AF_INET或AF_UNIX。AF_INET家族包括Internet地址，AF_UNIX家族用于同一台机器上的进程间通信。
   type参数代表套接字类型，可为SOCK_STREAM(流套接字)和SOCK_DGRAM(数据报套接字)。

2. 第二步是将socket绑定到指定地址。这是通过socket对象的bind方法来实现的：
   
   socket.bind( address )
   
   
   
   由AF_INET所创建的套接字，address地址必须是一个双元素元组，格式是(host,port)。host代表主机，port代表端口号。如果端口号正在使用、主机名不正确或端口已被保留，bind方法将引发socket.error异常。

3. 第三步是使用socket套接字的listen方法接收连接请求。

   socket.listen( backlog )

   backlog指定最多允许多少个客户连接到服务器。它的值至少为1。收到连接请求后，这些请求需要排队，如果队列满，就拒绝请求。

4. 第四步是服务器套接字通过socket的accept方法等待客户请求一个连接。
   
   connection, address = socket.accept()
   
   调 用accept方法时，socket会时入“waiting”状态。客户请求连接时，方法建立连接并返回服务器。accept方法返回一个含有两个元素的 元组(connection,address)。第一个元素connection是新的socket对象，服务器必须通过它与客户通信；第二个元素 address是客户的Internet地址。

5. 第五步是处理阶段，服务器和客户端通过send和recv方法通信(传输 数据)。服务器调用send，并采用字符串形式向客户发送信息。send方法返回已发送的字符个数。服务器使用recv方法从客户接收信息。调用recv 时，服务器必须指定一个整数，它对应于可通过本次方法调用来接收的最大数据量。recv方法在接收数据时会进入“blocked”状态，最后返回一个字符 串，用它表示收到的数据。如果发送的数据量超过了recv所允许的，数据会被截短。多余的数据将缓冲于接收端。以后调用recv时，多余的数据会从缓冲区 删除(以及自上次调用recv以来，客户可能发送的其它任何数据)。
6. 传输结束，服务器调用socket的close方法关闭连接。

python编写client的步骤：

1. 创建一个socket以连接服务器：socket = socket.socket( family, type )

2. 使用socket的connect方法连接服务器。对于AF_INET家族,连接格式如下：

   socket.connect( (host,port) )

   host代表服务器主机名或IP，port代表服务器进程所绑定的端口号。如连接成功，客户就可通过套接字与服务器通信，如果连接失败，会引发socket.error异常。

3. 处理阶段，客户和服务器将通过send方法和recv方法通信。
4. 传输结束，客户通过调用socket的close方法关闭连接。

下面给个简单的例子：

server.py

python 代码

 

client.py

python 代码

 

在终端运行server.py，然后运行clien.py，会在终端打印“welcome to server!"。如果更改client.py的sock.send('1')为其它值在终端会打印”please go out!“，更改time.sleep(2)为大于5的数值， 服务器将会超时。

 

图1 tcp通信图

 

上图是一张socket的tcp通信简图，我们都知道tcp的通信需要三次握手。tcp是可靠的、面向连接的、尽力传输的协议，而udp是不可靠 的、面向非连接的、不尽力传输的协议。但是不可靠不代表它没有用，udp有自己的应用场景，语音和视频几乎都在使用udp协议，它的不可靠只是相对于 tcp来说的，但是它的好处就是效率，高效在某些场景要比可靠性重要。这就涉及trade-off了，也就是权衡，需要根据你的应用权衡利弊，然后进行选 择。

在socket选择初始化一个tcp协议的socket之后，就会绑定一个地址和端口，然后开始listen，客户端连接这个listen的tcp 之后，服务端会accept这个请求，然后产生一个新的socket，双方使用这个新的socket（地址和端口，地址还是上面listen的地址，端口 会是一个新的，这个从打印出的结果中可以看出）进行后续的通信。原来的端口会继续的listen新的请求。

 

下面是tcpServer的代码

 

 
 
 
 
 
  
  
  
  



  
  
  
  
  
   
   
   
   
 import socket  


  
  
  
  
  
   
   
   
   
   


  
  
  
  
  
   
   
   
   
 HOST='192.168.0.37'  


  
  
  
  
  
   
   
   
   
 PORT=50000  


  
  
  
  
  
   
   
   
   
 BUFFER=4096  


  
  
  
  
  
   
   
   
   
 sock=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)  


  
  
  
  
  
   
   
   
   
 sock.bind((HOST,PORT))  


  
  
  
  
  
   
   
   
   
 sock.listen(0)  


  
  
  
  
  
   
   
   
   
 print('tcpServer listen at: %s:%s\n\r' %(HOST,PORT))  


  
  
  
  
  
   
   
   
   
 while True:  


  
  
  
  
  
   
   
   
   
   client_sock,client_addr=sock.accept()  


  
  
  
  
  
   
   
   
   
   print('%s:%s connect' %client_addr)  


  
  
  
  
  
   
   
   
   
   while True:  


  
  
  
  
  
   
   
   
   
     recv=client_sock.recv(BUFFER)  


  
  
  
  
  
   
   
   
   
     if not recv:  


  
  
  
  
  
   
   
   
   
       client_sock.close()  


  
  
  
  
  
   
   
   
   
       break  


  
  
  
  
  
   
   
   
   
     print('[Client %s:%s said]:%s' % (client_addr[0],client_addr[1],recv))  


  
  
  
  
  
   
   
   
   
     client_sock.send('tcpServer has received your message')  


  
  
  
  
  
   
   
   
   
 sock.close()  


 
 
 
 
 
  
  
  
  

socket.SOCK_STREAM是用来指定socket是基于tcp协议的。

下面是对应的客户端代码

 

 
 
 
 
 
  
  
  
  



  
  
  
  
  
   
   
   
   
 import socket  


  
  
  
  
  
   
   
   
   
   


  
  
  
  
  
   
   
   
   
 HOST='192.168.0.37'  


  
  
  
  
  
   
   
   
   
 PORT=50000  


  
  
  
  
  
   
   
   
   
 BUFFER=4096  


  
  
  
  
  
   
   
   
   
   


  
  
  
  
  
   
   
   
   
 sock=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)  


  
  
  
  
  
   
   
   
   
 sock.connect((HOST,PORT))  


  
  
  
  
  
   
   
   
   
 sock.send('hello, tcpServer!')  


  
  
  
  
  
   
   
   
   
 recv=sock.recv(BUFFER)  


  
  
  
  
  
   
   
   
   
 print('[tcpServer said]: %s' % recv)  


  
  
  
  
  
   
   
   
   
 sock.close()  


 
 
 
 
 
  
  
  
  

 

下面是udpServer的代码

 

 
 
 
 
 
  
  
  
  



  
  
  
  
  
   
   
   
   
 import socket  


  
  
  
  
  
   
   
   
   
   


  
  
  
  
  
   
   
   
   
 HOST='192.168.0.37'  


  
  
  
  
  
   
   
   
   
 PORT=50001  


  
  
  
  
  
   
   
   
   
 BUFFER=4096  


  
  
  
  
  
   
   
   
   
 sock=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM)  


  
  
  
  
  
   
   
   
   
 sock.bind((HOST,PORT))  


  
  
  
  
  
   
   
   
   
 #sock.listen(0)  


  
  
  
  
  
   
   
   
   
 print('tcpServer listen at: %s:%s\n\r' %(HOST,PORT))  


  
  
  
  
  
   
   
   
   
 while True:  


  
  
  
  
  
   
   
   
   
   #client_sock,client_addr=sock.accept()  


  
  
  
  
  
   
   
   
   
   #print('%s:%s connect' %client_addr)  


  
  
  
  
  
   
   
   
   
   while True:  


  
  
  
  
  
   
   
   
   
     recv,client_addr=sock.recvfrom(BUFFER)  


  
  
  
  
  
   
   
   
   
     if not recv:  


  
  
  
  
  
   
   
   
   
         


  
  
  
  
  
   
   
   
   
       break  


  
  
  
  
  
   
   
   
   
     print('[Client %s:%s said]:%s' % (client_addr[0],client_addr[1],recv))  


  
  
  
  
  
   
   
   
   
     sock.sendto('tcpServer has received your message',client_addr)  


  
  
  
  
  
   
   
   
   
 sock.close()  


 
 
 
 
 
  
  
  
  

你会发现由于udp是非连接的，不需要三次握手，所以不需要进行listen，也不需要accept，直接通信就可以了。还有就是初始化socket的时候，通过指定

 
 
 
 
 
  
  
  
  



  
  
  
  
  
   
   
   
   
 socket.SOCK_DGRAM  


 
 
 
 
 
  
  
  
  

来实现初始化的socket是基于udp协议的。

如果初始化的是udp协议的socket，就不需要listen，也不存在accept，双方通信的同时指明对方的地址和端口就可以了。

对应的客户端代码:

 

 
 
 
 
 
  
  
  
  



  
  
  
  
  
   
   
   
   
 #!/usr/bin/env python  


  
  
  
  
  
   
   
   
   
 # -*- coding: UTF-8 -*-  


  
  
  
  
  
   
   
   
   
   


  
  
  
  
  
   
   
   
   
 import socket  


  
  
  
  
  
   
   
   
   
   


  
  
  
  
  
   
   
   
   
 HOST='192.168.0.37'  


  
  
  
  
  
   
   
   
   
 PORT=50001  


  
  
  
  
  
   
   
   
   
 BUFFER=4096  


  
  
  
  
  
   
   
   
   
   


  
  
  
  
  
   
   
   
   
 sock=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM)  


  
  
  
  
  
   
   
   
   
 sock.connect((HOST,PORT))  


  
  
  
  
  
   
   
   
   
 sock.send('hello, tcpServer!')  


  
  
  
  
  
   
   
   
   
 recv=sock.recv(BUFFER)  


  
  
  
  
  
   
   
   
   
 print('[tcpServer said]: %s' % recv)  


  
  
  
  
  
   
   
   
   
 sock.close()  


  
  
  
  
  
   
   
   
   
   


 
 
 
 
 
  
  
  
  

 

Server：

 

[python] view plain copy print ?

1. # server  
2.   
3. import socket  
4.   
5. address = ('127.0.0.1', 31500)  
6. s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) # s = socket.socket()  
7. s.bind(address)  
8. s.listen(5)  
9.   
10. ss, addr = s.accept()  
11. print 'got connected from',addr  
12.   
13. ss.send('byebye')  
14. ra = ss.recv(512)  
15. print ra  
16.   
17. ss.close()  
18. s.close()  

 

Client：

[python] view plain copy print ?

1. # client  
2.   
3. import socket  
4.   
5. address = ('127.0.0.1', 31500)  
6. s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)  
7. s.connect(address)  
8.   
9. data = s.recv(512)  
10. print 'the data received is',data  
11.   
12. s.send('hihi')  
13.   
14. s.close()  

  

 

运行结果：

 

server

[[email protected] python]$ python server.py
got connected from ('127.0.0.1', 47872)
hihi

 

 

client

[[email protected] python]$ python client.py
the data received is byebye

 

==============================================================================

 

 参考资料：http://www.cppblog.com/lai3d/archive/2008/02/19/42919.html

 

 一个简单的服务器和客户端通信的例子

服务器：

 

import  socket
s = socket.socket()
s.bind(( ' xxx.xxx.xxx.xxx ' ,xxxx))     # ip地址和端口号
s.listen( 5 )
cs,address  =  s.accept()
print   ' got connected from ' ,address
cs.send( ' byebye ' )
ra = cs.recv( 512 )
print  ra
cs.close()

 

 

客户端：

 

import  socket
s = socket.socket()
s.connect(( ' xxx.xxx.xxx.xxx ' ,xxxx))    # 与服务器程序ip地址和端口号相同
data = s.recv( 512 )
s.send( ' hihi ' )
s.close()
print   ' the data received is ' ,data

 

 

运行：

在本机测试（windows环境下，可以将ip地址改为本机ip，端口号在1024以上，windows将1024以下的为保留），运行--CMD--进入命令行模式

先python 服务器程序，后python 客户端程序即可。

或者启动服务器程序后，用telnet ip地址 端口号，也可以得到同样结果。

让server持续接受连接

server.py

 

import  socket
s = socket.socket()
s.bind(( ' 192.168.43.137 ' , 2000 ))
s.listen( 5 )

while   1 :
    cs,address  =  s.accept()
     print   ' got connected from ' ,address
    cs.send( ' hello I am server,welcome ' )
    ra = cs.recv( 512 )
     print  ra
    cs.close()

 

 

测试两个一个程序中两个socket并存是否可行

client.py

import  socket
s = socket.socket()
s.connect(( ' 192.168.43.137 ' , 2000 ))   
data = s.recv( 512 )
print   ' the data received is/n     ' ,data
s.send( ' hihi I am client ' )

sock2  =  socket.socket()
sock2.connect(( ' 192.168.43.137 ' , 2000 ))
data2 = sock2.recv( 512 )
print   ' the data received from server is/n    ' ,data2
sock2.send( ' client send use sock2 ' )
sock2.close()

s.close()