python 网络编程

不管哪种语言，都有相对应的网络编程Socket API，如C++的SOCKET，Java的Socket与ServerSocket，当然，Python也不例外，下面看我细细道来。

Python 提供了两个级别访问的网络服务：

• 低级别的网络服务支持基本的 Socket，它提供了标准的 BSD Sockets API，可以访问底层操作系统Socket接口的全部方法。
• 高级别的网络服务模块 SocketServer， 它提供了服务器中心类，可以简化网络服务器的开发。

Socket

socket()函数

Python 中，我们用 socket（）函数来创建套接字，语法格式如下：
socket.socket([family[, type[, proto]]])

参数
- family: 套接字家族可以使AF_UNIX或者AF_INET
- type: 套接字类型可以根据是面向连接的还是非连接分为SOCK_STREAM或SOCK_DGRAM
- protocol: 一般不填默认为0.

Socket 对象(内建)方法



例子
服务器必须进行这些顺序操作来服务：socket(), bind(), listen(), accept() (如果不止一台客户端，可能需要重复 accept() ), 而客户端只需要进行以下序列的操作 socket(), connect().

Demo for TCP:
TCP服务端

import socketimport threadingserver_ip="127.0.0.1"server_port=9999def tcp_server(ip,port):    #建立socket对象    server=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)    #绑定ip与port    port = int(port)    server.bind((ip,port))    #监听，最大允许5个进程    server.listen(5)    print "[*] Listing on %s:%d" % (ip,port)    #与多线程的方式处理接入的客户端    while True:        client,addr=server.accept()        print "[*] Accepted connection from:%s:%d" % (addr[0],addr[1])        client_handle=threading.Thread(target=handle_client,args=(client,))        client_handle.start()def handle_client(client):    pass    response=client.recv(1024)    print "[*] Received:%s" % response    #给客户发送一个接收成功提示    client.send("ACK!")if __name__ == '__main__':    tcp_server(server_ip, server_port)

TCP 客户端

import sockettarget_host="127.0.0.1"target_port=9999send_data="GET / HTTP/1.1\r\nHost:%s\r\n\r\n" % target_hostdef tcp_client(host,port,data):    #建立一个socket对象    client=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)    #连接服务器    client.connect((host,port))    #向服务器发送数据    client.send(data)    #接收服务器返回的数据    response=client.recv(4096)#最大接收4096字节    print responseif __name__ == '__main__':    #print send_data    tcp_client(target_host, target_port, send_data)

运行结果：

Demo for UDP
UDP服务端

import socketimport threadingserver_ip="127.0.0.1"server_port=9999def udp_server(ip,port):    #建立socket对象    server=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM)    #绑定ip与port    port = int(port)    server.bind((ip,port))    print "[*] Listing on %s:%d" % (ip,port)    while True:        data,addr=server.recvfrom(1024)        print "[*] Accepted connection from:%s:%d" % (addr[0],addr[1])        print "[*] Received:%s" % data        server.sendto("UDP Connection !",addr)

UDP客户端

import sockettarget_host="127.0.0.1"target_port=9999send_data="GET / HTTP/1.1\r\nHost:%s\r\n\r\n" % target_hostdef udp_client(host,port,data):    #建立一个socket对象    client=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM)    #连接服务器并发送数据    client.sendto(data,(target_host,target_port))    #接收服务器返回的数据    response=client.recvfrom(4096)[0]    print responseif __name__ == '__main__':    #print send_data    udp_client(target_host, target_port, send_data)

运行结果：

Demo for 原始套接字
这里只演示抓取一个数据包，话不多说，直接上代码：

import socketimport oshost = "192.168.1.101"# 创建原始套接字,然后绑定在公开接口上if  os.name == "nt":    socket_protocol = socket.IPPROTO_IPelse:    socket_protocol = socket.IPPROTO_ICMP#使用原始套接字SOCK_RAW创建socket，用于监听网络数据包sniffer = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_RAW, socket_protocol)   #这里端口为0,监听所有端口sniffer.bind((host,0)) # 设置在捕获的数据包中包含IP头sniffer.setsockopt(socket.IPPROTO_IP, socket.IP_HDRINCL, 1)# 在Windows平台上,我们需要设置IOCTL以启用混杂模式if os.name == "nt":    sniffer.ioctl(socket.SIO_RCVALL, socket.RCVALL_ON)# 读取单个数据包print sniffer.recvfrom(65565)# 在Windows平台上关闭混杂模式if os.name == "nt":    sniffer.ioctl(socket.SIO_RCVALL, socket.RCVALL_OFF)

运行结果：

SocketServer

这个类主要是为了简化网络服务器的开发而实现的。它有4个基本的服务器类。

• SocketServer.TCPServer
  用于TCP协议，提供Client与Server通信。
• SocketServer.UDPServer
  用于UDP传输，一种基于UPD的网络报文通信。
• SocketServer.UnixStreamServer
• SocketServer.UnixDatagramServer
  这两个类用得比较少，与前面TCP、UDP类用法相似。但这两个类只能用在Unix或类Unix系统上。

下面是这4个类的继承与相联关系
+————+
| BaseServer |
+————+
|
v
+———–+ +——————+
| TCPServer |——->| UnixStreamServer |
+———–+ +——————+
|
v
+———–+ +——————–+
| UDPServer |——->| UnixDatagramServer |
+———–+ +——————–+

创建一个Server，通常需要几个步骤：

1. 创建处理client端请求的BaseRequestHandler子类，并重写handl()方法。在这个方法里面，用于处理client端的请求；
2. 用服务器地址与端口和BaseRequestHandler子类作为参数实例化一个Serversocket对象
3. 调用server_close()关闭Serversocket。

Demo for SocketServer.TCPServer
Server端

import SocketServerclass MyTCPHandler(SocketServer.BaseRequestHandler):    #重载handle()，用于处理client端的request    def handle(self):        # self.request是连接cerver端的client socket        self.data = self.request.recv(1024).strip()        print "{} wrote:".format(self.client_address[0])        print self.data        self.request.sendall(self.data.upper())if __name__ == "__main__":    HOST, PORT = "localhost", 9999    # 实例化TCPServer    server = SocketServer.TCPServer((HOST, PORT), MyTCPHandler)    server.serve_forever()

Client端

import socketimport sysHOST, PORT = "localhost", 9999data = " ".join(sys.argv[1:])# 实例化client socketsock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)try:    # connect服务端并发送数据    sock.connect((HOST, PORT))    sock.sendall(data + "\n")    received = sock.recv(1024)finally:    sock.close()print "Sent:     {}".format(data)print "Received: {}".format(received)

运行结果：

Demo for SocketServer.UDPServer
Server端

import SocketServerclass MyUDPHandler(SocketServer.BaseRequestHandler):    #重载handle()用于处理client request    def handle(self):        data = self.request[0].strip()        socket = self.request[1]        print "{} wrote:".format(self.client_address[0])        print data        socket.sendto(data.upper(), self.client_address)if __name__ == "__main__":    HOST, PORT = "localhost", 9999    #实例化UDPServer    server = SocketServer.UDPServer((HOST, PORT), MyUDPHandler)    server.serve_forever()

Client端：

import socketimport sysHOST, PORT = "localhost", 9999data = " ".join(sys.argv[1:])# 实例化UDP client socketsock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)#连接Server端并发送数据sock.sendto(data + "\n", (HOST, PORT))received = sock.recv(1024)print "Sent:     {}".format(data)print "Received: {}".format(received)

运行结果：

参考链接：
菜鸟笔记：http://www.runoob.com/python/python-socket.html
Python类库文档：http://python.usyiyi.cn/