Python实现网络通信中的套接字（Socket）

Socket通常也称作"套接字"，用于描述IP地址和端口，是一个通信链的句柄。应用程序通常通过"套接字"向网络发出请求或者应答网络请求。

套接字用（IP地址：端口号）表示。

它是网络通信过程中端点的抽象表示，包含进行网络通信必需的五种信息：连接使用的协议，本地主机的IP地址，本地进程的协议端口，远地主机的IP地址，远地进程的协议端口。

基于文件类型的套接字家族

套接字家族的名字：AF_UNIX

unix一切皆文件，基于文件的套接字调用的就是底层的文件系统来取数据，两个套接字进程运行在同一机器，可以通过访问同一个文件系统间接完成通信

基于网络类型的套接字家族

套接字家族的名字：AF_INET

(还有AF_INET6被用于ipv6，还有一些其他的地址家族，不过，他们要么是只用于某个平台，要么就是已经被废弃，或者是很少被使用，或者是根本没有实现，所有地址家族中，AF_INET是使用最广泛的一个，python支持很多种地址家族，但是由于我们只关心网络编程，所以大部分时候我么只使用AF_INET)

基于TCP协议的socket通信

Python中socket是一个模块, 与网络通信相关的模块。利用python写一个程序,写一个客户端,写一个服务端,让其实现数据传输。写这样的程序就需要socket模块。

先从服务器端说起：服务器端先初始化Socket，然后与端口绑定(bind)，对端口进行监听(listen)，调用accept阻塞，等待客户端连接。

在这时如果有个客户端初始化一个Socket，然后连接服务器(connect)，如果连接成功，这时客户端与服务器端的连接就建立了。客户端发送数据请求，服务器端接收请求并处理请求，然后把回应数据发送给客户端，客户端读取数据，最后关闭连接，一次交互结束。

服务器sever端
import socketiphone = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
# socket.AF_INET 网络socket socket.SOCK_STREAM: 基于TCP协议的socket
iphone.bind(("127.0.0.1", 8848))
# 127.0.0.1本地回环地址，可以跟同一内网的其他ip通信
# 端口号: 1~1024 系统专用,1024 ~8000软件占用，8000~ 65535可以用于我们调试
iphone.listen(5)
# 同时监听数，服务端可以接受N个链接,但是只能同一时刻回应5个请求.
conn, addr = iphone.accept()  # 等待接入  没有接入就阻塞一直等待
print(conn)  # 管道
print(addr)  # 客户端的ip 端口
# 打印管道    # <socket.socket fd=212, family=AddressFamily.AF_INET, # type=SocketKind.SOCK_STREAM, proto=0, # laddr=('127.0.0.1', 8848), raddr=('127.0.0.1', 57733)>
# 打印管道    # ('127.0.0.1', 57733)
from_client_date = conn.recv(1024)  # 每次最多接受1024个字节
print(from_client_date.decode("utf-8"))
conn.send(from_client_date.upper())
conn.close()
iphone.close()

客户clinet端
import socketiphone = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
iphone.connect(("127.0.0.1", 8848))
iphone.send("hello".encode("utf-8"))
from_sever_date = iphone.recv(1024)
print(from_sever_date.decode("utf-8"))
iphone.close()

相关字段解释

import socket
socket.socket(socket_family,socket_type,protocal=0)
socket_family 可以是 AF_UNIX 或 AF_INET。
socket_type 可以是 SOCK_STREAM 或 SOCK_DGRAM。
protocol 一般不填,默认值为 0。获取tcp/ip套接字
tcpSock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)获取udp/ip套接字
udpSock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)由于socket 模块中有太多的属性。我们在这里破例使用了'from module import *'语句。
使用'from socket import *',我们就把 socket 模块里的所有属性都带到我们的
命名空间里了,这样能 大幅减短我们的代码。例如tcpSock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)
服务端套接字函数
s.bind()    绑定(主机,端口号)到套接字
s.listen()  开始TCP监听
s.accept()  被动接受TCP客户的连接,(阻塞式)等待连接的到来客户端套接字函数
s.connect()     主动初始化TCP服务器连接
s.connect_ex()  connect()函数的扩展版本,出错时返回出错码,而不是抛出异常公共用途的套接字函数
s.recv()            接收TCP数据
s.send()            发送TCP数据(send在待发送数据量大于己端缓存区剩余空间时,数据丢失,不会发完)
s.sendall()         发送完整的TCP数据(本质就是循环调用send,sendall在待发送数据量大于己端缓存区剩余空间时,数据不丢失,循环调用send直到发完)
s.recvfrom()        接收UDP数据
s.sendto()          发送UDP数据
s.getpeername()     连接到当前套接字的远端的地址
s.getsockname()     当前套接字的地址
s.getsockopt()      返回指定套接字的参数
s.setsockopt()      设置指定套接字的参数
s.close()           关闭套接字面向锁的套接字方法
s.setblocking()     设置套接字的阻塞与非阻塞模式
s.settimeout()      设置阻塞套接字操作的超时时间
s.gettimeout()      得到阻塞套接字操作的超时时间面向文件的套接字的函数
s.fileno()          套接字的文件描述符
s.makefile()        创建一个与该套接字相关的文件

基于UDP协议的Socket通信

UDP是无链接的，先启动哪一端都不会报错，因此udp通信也不会出现黏包现象。

先从服务器端说起，服务器端先初始化Socket，然后与端口绑定(bind)，recvform接收消息，这个消息有两项，消息内容和对方客户端的地址，然后回复消息时也要带着你收到的这个客户端的地址，发送回去，最后关闭连接，一次交互结束

# server端
import socket
server = socket.socket(type=socket.SOCK_DGRAM)
server.bind(("127.0.0.1", 8080))
while True:client_date, client_address = server.recvfrom(1024)ret = client_date.decode("utf-8")if ret == "bye":breakprint(ret)to_client_date = input("server>>>>").encode("utf-8")server.sendto(to_client_date, client_address)
server.close()

# client端
import socket
client = socket.socket(type=socket.SOCK_DGRAM)
ip_port = ("127.0.0.1", 8080)
while True:to_server_date = input("client>>>>")client.sendto(to_server_date.encode("utf-8"), ip_port)if to_server_date == "bye":breakserver_date, server_addr = client.recvfrom(1024)print(server_date.decode("utf-8"))
client.close()

模拟类似于qq聊天的代码示例

import socket
ip_port=('127.0.0.1',8081)
udp_server_sock=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM)
# DGRAM:datagram 数据报文的意思，象征着UDP协议的通信方式
udp_server_sock.bind(ip_port)
# 你对外提供服务的端口就是这一个，所有的客户端都是通过这个端口和你进行通信的while True:qq_msg, addr=udp_server_sock.recvfrom(1024)  # 阻塞状态，等待接收消息print('来自[%s:%s]的一条消息:\033[1;44m%s\033[0m' %(addr[0],addr[1], qq_msg.decode('utf-8')))back_msg=input('回复消息: ').strip()udp_server_sock.sendto(back_msg.encode('utf-8'),addr)

import socket
BUFSIZE=1024
udp_client_socket=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM)qq_name_dic={'taibai':('127.0.0.1',8081),'Jedan':('127.0.0.1',8081),'Jack':('127.0.0.1',8081),'John':('127.0.0.1',8081),
}while True:qq_name=input('请选择聊天对象:').strip()while True:msg=input('请输入消息,回车发送,输入q结束和他的聊天:').strip()if msg == 'q':breakif not msg or not qq_name or qq_name not in qq_name_dic:continueudp_client_socket.sendto(msg.encode('utf-8'),qq_name_dic[qq_name])# 必须带着自己的地址，这就是UDP不一样的地方，不需要建立连接，# 但是要带着自己的地址给服务端，否则服务端无法判断是谁给我发的消息，# 并且不知道该把消息回复到什么地方，因为我们之间没有建立连接通道back_msg,addr=udp_client_socket.recvfrom(BUFSIZE)# 同样也是阻塞状态，等待接收消息print('来自[%s:%s]的一条消息:\033[1;44m%s\033[0m' %(addr[0],addr[1],back_msg.decode('utf-8')))udp_client_socket.close()

参考链接：https://www.cnblogs.com/weizhixiang/p/6298523.html

http://c.biancheng.net/view/2124.html