Python socket programming

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。

下面讲的是Socket模块功能

1、Socket 类型

套接字格式：

socket(family,type[,protocal]) 使用给定的地址族、套接字类型、协议编号（默认为0）来创建套接字。

socket类型

描述

socket.AF_UNIX

只能够用于单一的Unix系统进程间通信

socket.AF_INET

服务器之间网络通信

socket.AF_INET6

IPv6

socket.SOCK_STREAM

流式socket , for TCP

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_SEQPACKET

可靠的连续数据包服务

创建TCP Socket：

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

创建UDP Socket：

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

2、Socket 函数

注意点:

1）TCP发送数据时，已建立好TCP连接，所以不需要指定地址。UDP是面向无连接的，每次发送要指定是发给谁。

2）服务端与客户端不能直接发送列表，元组，字典。需要字符串化repr(data)。

socket函数

描述

服务端socket函数

s.bind(address)

将套接字绑定到地址, 在AF_INET下,以元组（host,port）的形式表示地址.

s.listen(backlog)

开始监听TCP传入连接。backlog指定在拒绝连接之前，操作系统可以挂起的最大连接数量。该值至少为1，大部分应用程序设为5就可以了。

s.accept()

接受TCP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。

客户端socket函数

s.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。

s.connect_ex(adddress)

功能与connect(address)相同，但是成功返回0，失败返回errno的值。

公共socket函数

s.recv(bufsize[,flag])

接受TCP套接字的数据。数据以字符串形式返回，bufsize指定要接收的最大数据量。flag提供有关消息的其他信息，通常可以忽略。

s.send(string[,flag])

发送TCP数据。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。

s.sendall(string[,flag])

完整发送TCP数据。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。

s.recvfrom(bufsize[.flag])

接受UDP套接字的数据。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。

s.sendto(string[,flag],address)

发送UDP数据。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。

s.close()

关闭套接字。

s.getpeername()

返回连接套接字的远程地址。返回值通常是元组（ipaddr,port）。

s.getsockname()

返回套接字自己的地址。通常是一个元组(ipaddr,port)

s.setsockopt(level,optname,value)

设置给定套接字选项的值。

s.getsockopt(level,optname[.buflen])

返回套接字选项的值。

s.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。一般，超时期应该在刚创建套接字时设置，因为它们可能用于连接的操作（如connect()）

s.gettimeout()

返回当前超时期的值，单位是秒，如果没有设置超时期，则返回None。

s.fileno()

返回套接字的文件描述符。

s.setblocking(flag)

如果flag为0，则将套接字设为非阻塞模式，否则将套接字设为阻塞模式（默认值）。非阻塞模式下，如果调用recv()没有发现任何数据，或send()调用无法立即发送数据，那么将引起socket.error异常。

s.makefile()

创建一个与该套接字相关连的文件

3、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

   # socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM) , s.bind()

2 开始监听连接                   #s.listen()

3 进入循环，不断接受客户端的连接请求              #s.accept()

4 然后接收传来的数据，并发送给对方数据         #s.recv() , s.sendall()

5 传输完毕后，关闭套接字                     #s.close()

TCP客户端:

1 创建套接字，连接远端地址

       # socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM) , s.connect()

2 连接后发送数据和接收数据          # s.sendall(), s.recv()

3 传输完毕后，关闭套接字          #s.close()

4、Socket编程之服务端代码：

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root@yangrong:/python# catday5-socket-server.py

#!/usr/bin/python

import socket   #socket模块

import commands   #执行系统命令模块

HOST='10.0.0.245'

PORT=50007

s= socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)   #定义socket类型，网络通信，TCP

s.bind((HOST,PORT))   #套接字绑定的IP与端口

s.listen(1)         #开始TCP监听

while 1:

       conn,addr=s.accept()   #接受TCP连接，并返回新的套接字与IP地址

       print'Connected by',addr    #输出客户端的IP地址

       while 1:

                data=conn.recv(1024)    #把接收的数据实例化

               cmd_status,cmd_result=commands.getstatusoutput(data)   #commands.getstatusoutput执行系统命令（即shell命令），返回两个结果，第一个是状态，成功则为0，第二个是执行成功或失败的输出信息

                if len(cmd_result.strip()) ==0:   #如果输出结果长度为0，则告诉客户端完成。此用法针对于创建文件或目录，创建成功不会有输出信息

                        conn.sendall('Done.')

                else:

                       conn.sendall(cmd_result)   #否则就把结果发给对端（即客户端）

conn.close()     #关闭连接

5、Socket编程之客户端代码：

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root@yangrong:/python# catday5-socket-client.py

#!/usr/bin/python

import socket

HOST='10.0.0.245'

PORT=50007

s=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)      #定义socket类型，网络通信，TCP

s.connect((HOST,PORT))       #要连接的IP与端口

while 1:

       cmd=raw_input("Please input cmd:")       #与人交互，输入命令

       s.sendall(cmd)      #把命令发送给对端

       data=s.recv(1024)     #把接收的数据定义为变量

        print data         #输出变量

s.close()   #关闭连接

Server：

[python] view plaincopy

1. import socket  
2.   
3. address = ('127.0.0.1', 31500)  
4. s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)  
5. s.bind(address)  
6.   
7. while True:  
8.     data, addr = s.recvfrom(2048)  
9.     if not data:  
10.         print "client has exist"  
11.         break  
12.     print "received:", data, "from", addr  
13.   
14. s.close()  

  

Client：

[python] view plaincopy

1. import socket  
2.   
3. address = ('127.0.0.1', 31500)  
4. s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)  
5.   
6. while True:  
7.     msg = raw_input()  
8.     if not msg:  
9.         break  
10.     s.sendto(msg, address)  
11.   
12. s.close()  

  

 

运行结果：

 

server

[[e-mail] python]$ python udp_ss.py 
received: aaaaaa from ('127.0.0.1', 10169)
received: 123456 from ('127.0.0.1', 10169)
received: abcdef from ('127.0.0.1', 10169)

 

 

client

[[e-mail] python]$ python udp_cc.py 
aaaaaa
123456
abcdef

[[e-mail] python]$ 

 

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

 

参考：http://www.javaeye.com/topic/401391

前言

python实在是太方便，太易用了，三方库的支持又全，语法又简单，对开发人员来说，实在是居家旅行，XXXX的必备利器。周末研究了下python的网络支持，做一下记录，以备随后翻阅。

 

python支持BSD的socket进行网络编程，其API跟C中的大同小异，先看看TCP方式的，说到网络编程，肯定会设计到server和client，分别来看下

TCP方式

server端

server端的socket一般流程是这样：

1. 建立一个socket(可以选择socket类型INET,UNIX等，以及连接方式TCP/UDP) 
2. 使用bind公开一个端口，使得client可以方便连接 
3. 设置一个listen队列的大小 
4. 进入一个无限循环，在此无限循环中，使用accept函数来等待客户连接，此函数返回一个新的socket, 对应于客户端的socket，建立通信信道。对socket的处理一般放在外部单独的函数中(并发)
5. 通过send()/recv()来对socket进行读写操作 

好了，下面看一下例子：

Python代码 

1. def tcpServer():   
2.     srvsock = socket.socket( socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)   
3.     srvsock.bind(('', 9527))   
4.     srvsock.listen(5)   
5.   
6.     while True:   
7.         clisock, (remoteHost, remotePort) = srvsock.accept()   
8.         print "[%s:%s] connected" % (remoteHost, remotePort)   
9.         #do something on the clisock   
10.         clisock.close()   
11.   
12.   
13. if __name__ == "__main__":   
14.     tcpServer()  

[python] view plaincopy

1. def tcpServer():  
2.     srvsock = socket.socket( socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)  
3.     srvsock.bind(('', 9527))  
4.     srvsock.listen(5)  
5.   
6.     while True:  
7.         clisock, (remoteHost, remotePort) = srvsock.accept()  
8.         print "[%s:%s] connected" % (remoteHost, remotePort)  
9.         #do something on the clisock  
10.         clisock.close()  
11.   
12.   
13. if __name__ == "__main__":  
14.     tcpServer()  

 

client端

1. 建立一个新的socket 
2. 使用connect函数与远程主机获得连接 
3. 在此socket上进行I/O操作 

Python代码 

1. def tcpClient():   
2.     clisock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)   
3.     clisock.connect(('localhost', 9527))   
4.        
5.     #I/O on this clisock   
6.     #clisock.send("")   
7.     #dat = clisock.recv(len)   
8.        
9.     print dat   
10.        
11. if __name__ == "__main__":   
12.     tcpClient()  

[python] view plaincopy

1. def tcpClient():  
2.     clisock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)  
3.     clisock.connect(('localhost', 9527))  
4.       
5.     #I/O on this clisock  
6.     #clisock.send("")  
7.     #dat = clisock.recv(len)  
8.       
9.     print dat  
10.       
11. if __name__ == "__main__":  
12.     tcpClient()  

 由代码量可见python之简单，想要将这个例子改造成一个文件传输器，估计只需要增加不到20行代码即可。

UDP方式

UDP号称无连接传输，全然没有TCP那么复杂，三次握手，错误重传之类的机制都没有，发的只管发，收得只管收，收到没有？不知道，顺序不对怎么办？不管！就是这样，但是速度就要比TCP高得多了。在对数据帧要求不是很高的地方，这确实是很好用的，比如网络上的视频传输，音频传输等。

server端

1. 建立数据报形式的socket 
2. 公开一个端口，一边客户端连接 
3. 开始接收数据 

Python代码 

1. def udpServer():   
2.     address = ('', 9527)   
3.     srvsock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)   
4.     srvsock.bind(address)   
5.     #data,addr = srvsock.recvfrom(2048)   
6.   
7. if __name__ == "__main__":   
8.     udpServer()  

[python] view plaincopy

1. def udpServer():  
2.     address = ('', 9527)  
3.     srvsock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)  
4.     srvsock.bind(address)  
5.     #data,addr = srvsock.recvfrom(2048)  
6.   
7. if __name__ == "__main__":  
8.     udpServer()  

 需要注意的是，server中address元组中的引号表示可以接受任何地址来的数据报，TCP例子中的则表示可以接受任意地址发起的连接。

client端

1. 新建一个数据报socket 
2. 收发数据 

Python代码 

1. def udpClient():   
2.     address = ('localhost', 9527)   
3.     clisock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)   
4.     #clisock.sendto(data, address)   
5.        
6. if __name__ == "__main__":   
7.     udpClient()  

[python] view plaincopy

1. def udpClient():  
2.     address = ('localhost', 9527)  
3.     clisock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)  
4.     #clisock.sendto(data, address)  
5.       
6. if __name__ == "__main__":  
7.     udpClient()  

 文中给出的例子已经具有网络程序的基本结构，在实际应用中，应该自行扩展对socket的处理，socket说到底跟文件句柄，文件描述符，管道描述符等都是一个概念，可以对其进行I/O处理，事实上，在UNIX类系统中，对socket的操作跟对文件句柄的操作没有任何形式上的差异。