python网络编程_Python网络编程

作者：mobiledu2502857697 | 来源：互联网 | 2023-09-13 08:46

客户端服务器架构所谓服务器就是一系列硬件或软件，为一个或多个客户端(服务的用户)提供所需要的服务。它存在的唯一目的就是等待客户端的请求，并响应它们(提

客户端/服务器架构

所谓服务器就是一系列硬件或软件&＃xff0c;为一个或多个客户端(服务的用户)提供所需要的&＃39;服务&＃39;。它存在的唯一目的就是等待客户端的请求&＃xff0c;并响应它们(提供服务)&＃xff0c;然后等待更多的请求。另一方面&＃xff0c;客户端因特定的请求而联系服务器&＃xff0c;并发送必要的数据&＃xff0c;然后等待服务器的回应&＃xff0c;最后完成请求或给出故障信息。服务器无限地运行下去&＃xff0c;并不断地处理请求&＃xff1b;而客户端会进行一次性请求&＃xff0c;然后接收该服务&＃xff0c;最后结束他们之间的事务。

目前最常见的客户端/服务器架构如图所示&＃xff0c;其中描绘了多个客户端通过互联网从一台服务器上检索信息。

wKiom1kNtVHjBMaxAAEyuR4jlQs152.png-wh_500x0-wm_3-wmp_4-s_1253242509.png

套接字(socket)是计算机网络数据结构&＃xff0c;它体现了&＃39;通信端点&＃39;的概念。在没有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;没有它将无法通信。

socket起源于Unix&＃xff0c;而Unix/Linux基本哲学之一就是“一切皆文件”&＃xff0c;对于文件用打开、读写、关闭模式来操作。socket就是该模式的一个实现&＃xff0c;socket即是一种特殊的文件&＃xff0c;一些socket函数就是对其进行的操作&＃xff08;读/写IO、打开、关闭&＃xff09;。套接字通常有两种类型&＃xff1a;基于文件的和面向网络的。

第一种类型是基于文件的AF_UNIX&＃xff0c;其主要用于同一计算机中的两个进程间通信&＃xff1b;第二种是面向网络的AF_INET,主要用于互联网上计算机之间的通信。

通常网络套接字分为面向连接的套接字与无连接的套接字。面向连接的通信提供序列化的、可靠的和不重复的数据交付&＃xff0c;而没有记录边界。实现这种连接类型的主要协议是传输控制协议(TCP)。为了创建TCP套接字&＃xff0c;必须使用SOCK_STREAM作为套接字类型。

wKioL1kNuirxcQHrAAIiU6YdWeE573.png-wh_500x0-wm_3-wmp_4-s_944185683.png

与传输控制协议形成对比的是数据报类型的套接字&＃xff0c;它是一种无连接的套接字。这意味着&＃xff0c;在通信开始之前并不需要建立连接。此时&＃xff0c;在数据传输过程并无法保证它的顺序性、可靠性或者重复性。然而&＃xff0c;数据报保存了记录边界&＃xff0c;这意味着消息是以整体发送的&＃xff0c;而并非分成多个片段。实现这种连接类型的主要协议是用户数据报(UDP)。为了创建UDP套接字&＃xff0c;必须使用SOCK_DGRAM作为套接字类型。

wKioL1kNu4KROpmoAAGWVo9QX2E780.png-wh_500x0-wm_3-wmp_4-s_324579738.png Python中的网络编程

s&＃61;socket(family,type, proto&＃61;0)参数一&＃xff1a;地址簇

socket.AF_INET IPv4&＃xff08;默认&＃xff09;

socket.AF_INET6 IPv6

socket.AF_UNIX 只能够用于单一的Unix系统进程间通信

参数二&＃xff1a;连接类型

socket.SOCK_STREAM　流式socket , for TCP &＃xff08;默认&＃xff09;

socket.SOCK_DGRAM　数据报式socket , for UDP

socket.SOCK_RAW 原始套接字&＃xff0c;普通的套接字无法处理ICMP、IGMP等网络报文&＃xff0c;而SOCK_RAW可以 &＃xff1b;其次&＃xff0c;SOCK_RAW也可以处理特殊的IPv4报文&＃xff1b;利用原始套接字&＃xff0c;可以通过IP_HDRINCL套接字选项由用户构造IP头。

socket.SOCK_RDM一种可靠的UDP形式&＃xff0c;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&＃xff0c;在需要执行某些特殊操作时使用&＃xff0c;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&＃xff1a;协议

0　&＃xff08;默认&＃xff09;与特定的地址家族相关的协议,如果是0&＃xff0c;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

服务器套接字方法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&＃xff0c;以元组 (host,port)的形式表示地址。

s.listen(backlog)开始监听传入连接。backlog指定在拒绝连接之前&＃xff0c;可以挂起的最大连接数量。

s.accept()接受连接并返回&＃xff08;conn,address&＃xff09;,其中conn是新的套接字对象&＃xff0c;可以用来接收和发送数据。address是连接客户端的地址。接收TCP客户的连接&＃xff08;阻塞式&＃xff09;等待连接的到来

客户端套接字方法s.connect(address)连接到address处的套接字。address的格式为元组&＃xff08;hostname,port&＃xff09;,如果连接出错&＃xff0c;返回socket.error错误。

s.connect_ex(address)同上&＃xff0c;只不过会有返回值&＃xff0c;连接成功时返回0&＃xff0c;连接失败时候返回编码&＃xff0c;而不是抛出一个异常。

普通的套接字方法s.recv(bufsize[,flag])接收套接字的数据。数据以字符串形式返回&＃xff0c;bufsize指定最多可以接收的数量。flag提供有关消息的其他信息&＃xff0c;通常可以忽略。

s.recv_into()接收TCP消息到指定的缓存区。

sk.recvfrom(bufsize[.flag])与recv()类似&＃xff0c;但返回值是&＃xff08;data,address&＃xff09;。其中data是包含接收数据的字符串&＃xff0c;address是发送数据的套接字地址。

s.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&＃xff0c;该数量可能小于string的字节大小。即&＃xff1a;可能未将指定内容全部发送。

s.sendall(string[,flag])将string中的数据发送到连接的套接字&＃xff0c;但在返回之前会尝试发送所有数据。成功返回None&＃xff0c;失败则抛出异常。内部通过递归调用

send&＃xff0c;将所有内容发送出去。

s.sendto(string[,flag],address)将数据发送到套接字&＃xff0c;address是形式为&＃xff08;ipaddr&＃xff0c;port&＃xff09;的元组&＃xff0c;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。

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&＃xff08;ipaddr,port&＃xff09;

s.getsockname()返回套接字自己的地址。通常是一个元组(ipaddr,port)

面向阻塞的套接字方法s.setblocking(bool)是否阻塞&＃xff08;默认True&＃xff09;&＃xff0c;如果设置False&＃xff0c;那么accept和recv时一旦无数据&＃xff0c;则报错。

s.settimeout(timeout)设置套接字操作的超时期&＃xff0c;timeout是一个浮点数&＃xff0c;单位是秒。值为

None表示没有超时期。一般&＃xff0c;超时期应该在刚创建套接字时设置&＃xff0c;因为它们可能用于连接的操作&＃xff08;如 client 连接最多等待5s&＃xff09;

s.gettimeout()获取阻塞套接字操作的超时时间

面向文件的套接字方法s.fileno()套接字的文件描述符

s.makefile()创建套接字关联的文件对象创建TCP服务器与客户端

服务器端&＃xff1a;# !/usr/bin/env python

# -*- coding:utf-8 -*-

&＃39;&＃39;&＃39;

这个脚本创建TCP服务器&＃xff0c;它接收来自客户端的消息并打印在终端&＃xff0c;返回当前时间戳

&＃39;&＃39;&＃39;

from socket import *

from time import ctime

HOST &＃61; &＃39;&＃39;

PORT &＃61; 12345

BUFSIZ &＃61; 1024

ADDR &＃61; (HOST,PORT)

tcpSerSock &＃61; socket(AF_INET,SOCK_STREAM)

tcpSerSock.bind(ADDR)

tcpSerSock.listen(5)

while True:

print(&＃39;waiting for connection...&＃39;)

tcpCliSock,addr&＃61;tcpSerSock.accept()

print(&＃39;...connected from:&＃39;,addr)

while True:

data&＃61;tcpCliSock.recv(BUFSIZ)

print(str(data,&＃39;utf-8&＃39;))

if not data:

break

tcpCliSock.send(bytes(ctime(),&＃39;utf-8&＃39;))

tcpCliSock.close()

tcpSerSock.close()

客户端&＃xff1a;# !/usr/bin/env python

# -*- coding:utf-8 -*-

from socket import *

HOST &＃61; &＃39;127.0.0.1&＃39;

PORT &＃61; 12345

BUFSIZ &＃61; 1024

ADDR &＃61; (HOST,PORT)

tcpCliSock &＃61; socket(AF_INET,SOCK_STREAM)

tcpCliSock.connect(ADDR)

while True:

data &＃61; input(&＃39;> &＃39;)

if not data:

break

tcpCliSock.send(bytes(data,&＃39;utf-8&＃39;))

data &＃61; tcpCliSock.recv(BUFSIZ)

if not data:

break

print(str(data,&＃39;utf-8&＃39;))

tcpCliSock.close()

运行结果&＃xff1a;

服务器端&＃xff1a;waiting for connection...

...connected from: (&＃39;127.0.0.1&＃39;, 62735)

123

1234

3453

567

客户端&＃xff1a;> 123

Sat May 6 21:31:06 2017

> 1234

Sat May 6 21:32:44 2017

> 3453

Sat May 6 21:32:46 2017

> 45

Sat May 6 21:32:47 2017

> 567

Sat May 6 21:32:48 2017

>创建UDP客户端与服务器

服务器端&＃xff1a;#!/usr/bin/env python

# -*- coding:utf-8 -*-

from socket import *

from time import ctime

&＃39;&＃39;&＃39;

这个脚本创建UDP服务器&＃xff0c;接收来自客户端的消息并打印在终端&＃xff0c;返回当前时间戳

&＃39;&＃39;&＃39;

HOST &＃61; &＃39;&＃39;

PORT &＃61; 12345

BUFSIZ &＃61; 1024

ADDR &＃61; (HOST,PORT)

udpSerSock &＃61; socket(AF_INET,SOCK_DGRAM)

udpSerSock.bind(ADDR)

while True:

print(&＃39;waiting for message... &＃39;)

data,addr &＃61; udpSerSock.recvfrom(BUFSIZ)

print(str(data,&＃39;utf-8&＃39;))

udpSerSock.sendto(bytes(ctime(),&＃39;utf-8&＃39;),addr)

print(&＃39;...received form and return to:&＃39;,addr)

udpSerSock.close()

客户端&＃xff1a;#!/usr/bin/env python

# -*- coding:utf-8 -*-

from socket import *

HOST &＃61; &＃39;localhost&＃39;

PORT &＃61; 12345

BUFSIZ &＃61; 1024

ADDR &＃61; (HOST,PORT)

udpCliSock &＃61; socket(AF_INET,SOCK_DGRAM)

while True:

data&＃61;input(&＃39;>&＃39;)

if not data:

break

udpCliSock.sendto(bytes(data,&＃39;utf-8&＃39;),ADDR)

data,ADDR&＃61;udpCliSock.recvfrom(BUFSIZ)

if not data:

break

print(str(data,&＃39;utf-8&＃39;))

udpCliSock.close()

输出结果&＃xff1a;

服务器端&＃xff1a;waiting for message...

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