一、基本概念
1.嵌套字
套接字是计算机网络数据结构&＃xff0c;它体现了上节中所描述的“通信端点”的概念。在任何类型的通信开始之前&＃xff0c;网络应用程序必须创建套接字。可以将它们比作电话插孔&＃xff0c;没有它将无法进行通信。
2.套接字地址&＃xff1a;主机-端口对
如果一个套接字像一个电话插孔——允许通信的一些基础设施&＃xff0c;那么主机名和端口号就像区号和电话号码的组合。然而&＃xff0c;拥有硬件和通信的能力本身并没有任何好处&＃xff0c;除非你知道电话打给谁以及如何拨打电话。一个网络地址由主机名和端口号对组成&＃xff0c;而这是网络通信所需要的。有效的端口号范围为0&＃xff5e;65535&＃xff08;尽管小于1024的端口号预留给了系统&＃xff09;。
二、socket函数
要创建套接字&＃xff0c;必须使用socket.socket()函数&＃xff0c;它一般的语法为&＃xff1a;socket(socket_family, socket_type, protocol&＃61;0)
其中&＃xff0c;socket_family是AF_UNIX或AF_INET&＃xff08;如前所述&＃xff09;&＃xff0c;socket_type是SOCK_STREAM或SOCK_DGRAM&＃xff08;也如前所述&＃xff09;。protocol通常省略&＃xff0c;默认为0。
所以&＃xff0c;为了创建TCP/IP套接字&＃xff0c;可以用下面的方式调用socket.socket()。
tcpSock &＃61; socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
同样&＃xff0c;为了创建UDP/IP套接字&＃xff0c;需要执行以下语句。
udpSock &＃61; socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
1.创建TCP服务器和客户端
伪代码如下&＃xff1a;
1 ss &＃61; socket() # 创建服务器套接字
2 ss.bind() # 套接字与地址绑定
3 ss.listen() # 监听连接&＃xff08;开启监听&＃xff09;
4 inf_loop: # 服务器无限循环
5 cs &＃61; ss.accept() # 接受客户端连接
6 comm_loop: # 通信循环
7 cs.recv()/cs.send() # 对话&＃xff08;接收/发送&＃xff09;
8 cs.close() # 关闭客户端套接字
9 ss.close() # 关闭服务器套接字#&＃xff08;可选&＃xff09;
所有套接字都是通过使用socket.socket()函数来创建的。因为服务器需要占用一个端口并等待客户端的请求&＃xff0c;所以它们必须绑定到一个本地地址。因为TCP是一种面向连接的通信系统&＃xff0c;所以在TCP服务器开始操作之前&＃xff0c;必须安装一些基础设施。特别地&＃xff0c;TCP服务器必须监听&＃xff08;传入&＃xff09;的连接。一旦这个安装过程完成后&＃xff0c;服务器就可以开始它的无限循环。
调用accept()函数之后&＃xff0c;就开启了一个简单的&＃xff08;单线程&＃xff09;服务器&＃xff0c;它会等待客户端的连接。默认情况下&＃xff0c;accept()是阻塞的&＃xff0c;这意味着执行将被暂停&＃xff0c;直到一个连接到达。另外&＃xff0c;套接字确实也支持非阻塞模式。一旦服务器接受了一个连接&＃xff0c;就会返回&＃xff08;利用accept()&＃xff09;一个独立的客户端套接字&＃xff0c;用来与即将到来的消息进行交换。使用新的客户端套接字类似于将客户的电话切换给客服代表。当一个客户电话最后接进来时&＃xff0c;主要的总机接线员会接到这个电话&＃xff0c;并使用另一条线路将这个电话转接给合适的人来处理客户的需求。
【示例2-2】 python 3 TCP时间戳服务器&＃xff1a;
1 #!/usr/bin/env python
2 from socket import *
3 from time import ctime
4
5 HOST &＃61; &＃39;&＃39;
6 PORT &＃61; 21567
7 BUFSIZE &＃61; 1024
8 ADDR &＃61; (HOST,PORT)
9
10
11 tcpSerSock &＃61; socket(AF_INET,SOCK_STREAM)
12 tcpSerSock.bind(ADDR) #绑定
13 tcpSerSock.listen(5) #开启监听
14
15 while True:
16 print(&＃39;waiting for connecting...&＃39;)
17 tcpCliSock,addr &＃61; tcpSerSock.accept()
18 print(&＃39;...connected from:&＃39;,addr)
19
20 while True:
21 data &＃61; tcpCliSock.recv(BUFSIZE).decode()
22 print(&＃39;data:&＃39;,data)
23 if not data:
24 break
25
26 tcpCliSock.send((&＃39;[%s] %s&＃39; % (ctime(), data)).encode())
27 tcpCliSock.close()
28 tcpSerSock.close()
【示例2-4】 Python 3 TCP时间戳客户端
1 #!/usr/bin/env python
2 from socket import *
3 from time import ctime
4
5 HOST &＃61; &＃39;172.10.11.142&＃39;
6 PORT &＃61; 21567
7 BUFSIZE &＃61; 1024
8 ADDR &＃61; (HOST,PORT)
9
10
11 tcpCliSock &＃61; socket(AF_INET,SOCK_STREAM)
12 tcpCliSock.connect(ADDR)
13
14 while True:
15 data &＃61; input(&＃39;please your information......&＃39;)
16 if not data:
17 break
18 tcpCliSock.send(data.encode())
19 data &＃61; tcpCliSock.recv(BUFSIZE).decode()
20 if not data:
21 break
22 print(data)
23 tcpCliSock.close()
2.创建UDP时间戳服务器
伪代码如下&＃xff1a;
1 ss &＃61; socket() # 创建服务器套接字
2 ss.bind() # 绑定服务器套接字
3 inf_loop: # 服务器无限循环
4 cs &＃61; ss.recvfrom()/ss.sendto() # 关闭&＃xff08;接收/发送&＃xff09;
5 ss.close() # 关闭服务器套接字
【示例2-6】 UDP时间戳服务器&＃xff08;tsUserv.py&＃xff09;
1 #!/usr/bin/env python
2 from socket import *
3 from time import ctime
4
5 HOST &＃61; &＃39;&＃39;
6 PORT &＃61; 21567
7 BUFSIZE &＃61; 1024
8 ADDR &＃61; (HOST,PORT)
9
10 udpSerSock &＃61; socket(AF_INET, SOCK_DGRAM)
11 udpSerSock.bind(ADDR)
12 #tcpSerSock.listen(5) #TCP开启监听
13
14 while True:
15 print(&＃39;waiting for connecting...&＃39;)
16 data,addr &＃61; udpSerSock.recvfrom(BUFSIZE)
17 print(&＃39;data:&＃39;,data.decode())
18 data_tmp &＃61; data.decode()
19 udpSerSock.sendto((&＃39;[%s] %s&＃39;%(ctime(),data_tmp)).encode(),addr)
20 print(&＃39;......received from and returned to:&＃39;,addr)
21 udpSerSock.close()
【示例2-7】 UDP时间戳服务器&＃xff08;tsUserv.py&＃xff09;
1 #!/usr/bin/env python
2 from socket import * 3 from time import ctime 4 5 HOST &＃61; &＃39;172.10.11.142&＃39; 6 PORT &＃61; 21567 7 BUFSIZE &＃61; 1024 8 ADDR &＃61; (HOST,PORT) 9 udpCliSock &＃61; socket(AF_INET,SOCK_DGRAM) 10 11 while True: 12 data &＃61; input(&＃39;please your information......&＃39;) 13 if not data: 14 break 15 udpCliSock.sendto(data.encode(),ADDR) 16 data,ADDR &＃61; udpCliSock.recvfrom(BUFSIZE) 17 if not data: 18 break 19 print(data.decode()) 20 udpCliSock.close()
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