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python网络编程基础

Socket(套接字)始于Unix,即人们所说的BSD Unix。socket家族有两种:基于文件系统的和基于网络的。第一种是基于文件系统的,地址家族表示为:AF_UNIX(或AF_LOCAL);第二种是网络Socket,是基于网络的,地址家族表示为AF_INET(AF_INET6表示ipv6)。

  在Python 2.5 中加入了一种 Linux 套接字的支持:AF_NETLINK(无连接[见下])套接字家族让用户代码与内核代码之间的 IPC 可以使用标准 BSD 套接字接口。Python 只支持 AF_UNIX,AF_NETLINK,和 AF_INET 家族。这里将介绍使用最广泛的一个:AF_INET。

  根据套接字类型,可以分为面向连接的和无连接的。

  面向连接的,在通讯之前需建立一条连接,这种通讯方式提供了顺序的,可靠的,不会重复的数据传输,而且也不会被加上数据边界。实现这种连接的主要协议就是传输控制协议(即 TCP),其对应的套接字类型为 SOCK_STREAM。套接字使用 Internet 协议(IP)来查找网络中的主机,即TCP/IP协议来支持面向连接套接字。

  无连接的,无需建立连接就可以进行通讯。实现这种连接的主要协议就是用户数据报协议(即 UDP) ,指定套接字类型为 SOCK_DGRAM。套接字使用 Internet 协议来查找网络中的主机,即UDP/IP协议来支持无连接套接字。

 

 1. socket()模块函数

 创建socket()套接字的语法如下:

  socket(socket_family, socket_type, protocol=0)

  socket_family一般为AF_UNIX或者AF_INET,socket_type可以是SOCK_STREAM或者SOCK_DGRAM,protocol一般不填,默认为0。

  由于socket模块中有太多的属性,这里使用”from socket import *”以减少代码长度。

  创建一个TCP/IP的套接字:

  tcpsocket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)

  同样的,创建一个UDP/IP的套接字:

  udpsocket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)

  

  2. 套接字对象(内建)方法

  python中常用的套接字对象函数如下:

 

 3. 基于TCP的C/S模型

 3.1 创建TCP服务端

TCP服务端的一般设计流程如下:

ss = socket()             # 创建服务器套接字
ss.bind()                 # 绑定地址到套接字
ss.listen()               # 监听连接
inf_loop():               # 服务器端无限循环
  cs = ss.accept()      # 接受客户端连接
comm_loop:                # 通信循环
  cs.recv() / cs.send() # 传输数据(发送/接受)
cs.close()                # 关闭客户端套接字
ss.close()                # 关闭服务器端套接字(可选)

  3.2 创建TCP客户端

  TCP客户端的一般设计流程如下:

cs = socket()             # 创建客户端套接字
cs.connect()              # 尝试连接服务器
comm_loop:                # 通信循环
  cs.send() / cs.recv()  # 传输数据(发送/接受)
cs.close()                # 关闭客户端套接字

  3.3 TCP的C/S套接字模型

 下面是一个完整的C/S套接字模型。服务端采用多线程来处理客户端的请求,并且使用setsockopt()函数达到端口复用。

## tcp_server.py
#!/usr/bin/env python
# coding=utf-8

import socket
import threading

bind_ip = '0.0.0.0'
bind_port = 6666

server = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
server.setsockopt(socket.SOL_SOCKET,socket.SO_REUSEADDR, 1)
server.bind((bind_ip, bind_port))
server.listen(5)
print '[*] Listening on %s:%d' % (bind_ip, bind_port)

# this is our client-handling thread
def handle_client(client_socket):
      # print out what the client sends
      request = client_socket.recv(1024)
      print '[*] Received: %s' % request
      # send back a packet
      client_socket.send('ACK!')
      client_socket.close()

while True:
      client, addr = server.accept()
      print '[*] Accept connection from: %s:%d' % (addr[0], addr[1])
      # spin up our client thread to handle incoming data
      client_handler = threading.Thread(target=handle_client, args=(client,))
      client_handler.start()

 

## tcp_client.py
#!/usr/bin/env python
# coding=utf-8

import socket
target_host = '127.0.0.1'
target_port = 6666

# create a socket object
client = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)

# connect the client
client.connect((target_host, target_port))

# send some data
client.send('hehe, just for a test!')

# receive some data
response = client.recv(1024)

print response

 

  4. 基于UDP的C/S模型

  4.1  创建一个UDP服务器

ss = socket()                          # 创建一个服务器套接字
ss.bind()                              # 绑定服务器套接字
inf_loop:                              # 服务器无限循环
  cs = ss.recvfrom() / ss.sendto()    # 传输数据(接受/发送)
ss.close()

  4.2 创建一个UDP客户端

cs = socket()                           # 创建客户端套接字
comm_loop:                              # 通信循环  
    cs.sendto() / cs.recvfrom()         # 传输数据(发送/接受)
cs.close()                              # 关闭客户端套接字

  4.3 TCP的C/S套接字模型

  下面是一个简单的UDP套接字的服务端和客户端程序

## udp_server.py
#!/usr/bin/env python
# coding=utf-8

from socket import *

HOST = ''
PORT = 6666
ADDR = (HOST, PORT)

server = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM)
server.bind(ADDR)

while True:
    print '[*] Waiting for message...'
    data, addr = server.recvfrom(1024)
    print '[*] Received from: %s\n%s' % (addr, data)
    server.sendto('Recvice message ok!',addr)

 

## udp_client.py
#!/usr/bin/env python
# coding=utf-8

from socket import *

HOST = '127.0.0.1'
PORT = 6666
ADDR = (HOST, PORT)

client = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM)
while True:
    data = raw_input('> ')
    if not data:
        break
    client.sendto(data,ADDR)
    data, ADDR = client.recvfrom(1024)
    if not data:
        break
    print data

client.close()

 



这篇博文由 s0nnet 于2015年05月02日发表在 Python 分类下, 欢迎你在下面发表评论
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