Python 全栈之路系列之 socket
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。
- 第一个是 Socket，它提供了标准的 BSD Sockets API。
- 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
- 创建套接字，绑定套接字到本地 IP 与端口
- 开始监听连接
- 进入循环，不断接受客户端的连接请求
- 然后接收传来的数据，并发送给对方数据
- 传输完毕后，关闭套接字
TCP 客户端
- 创建套接字，连接远端地址
- 连接后发送数据和接收数据
- 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)
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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()
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上次更新: 2024-07-23, 01:00:43