Python 3 socket編程

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Python 3 socket編程一 用戶端/伺服器架構

互連網中處處是C/S架構

1、C/S結構，即Client/Server(用戶端/伺服器)結構

2、在互連網中處處可見c/s架構 比如說瀏覽器，線上視頻，各種社交軟體。

C/S架構與socket的關係：

我們學習socket就是為了c/s架構的開發 

學習socket一定要先學習互連網協議：

1、如何基於socket編程，來開發一款自己的C/S架構軟體

2.、C/S架構的軟體（軟體屬於應用程式層）是基於網路進行通訊的

3、網路的核心即一堆協議，協議即標準，你想開發一款基於網路通訊的軟體，就必須遵循這些標準

先可以看一些網路通訊協定方面的知識

http://www.cnblogs.com/linhaifeng/articles/5937962.html

二、 scoket 與網路通訊協定

Socket是應用程式層與TCP/IP協議族通訊的中間軟體抽象層，它是一組介面。在設計模式中，Socket其實就是一個門面模式，它把複雜的TCP/IP協議族隱藏在Socket介面後面，對使用者來說，一組簡單的介面就是全部，讓Socket去組織資料，以符合指定的協議。

所以，我們無需深入理解tcp/udp協議，socket已經為我們封裝好了，我們只需要遵循socket的規定去編程，寫出的程式自然就是遵循tcp/udp標準的。

三、通訊端

通訊端起源於 20 世紀 70 年代加利福尼亞大學伯克利分校版本的 Unix,即人們所說的 BSD Unix。 因此,有時人們也把通訊端稱為“伯克利通訊端”或“BSD 通訊端”。一開始,通訊端被設計用在同 一台主機上多個應用程式之間的通訊。這也被稱進程間通訊,或 IPC。通訊端有兩種（或者稱為有兩個種族）,分別是基於檔案型的和基於網路型的。 

基於檔案類型的通訊端家族

通訊端家族的名字：AF_UNIX

unix一切皆檔案，基於檔案的通訊端調用的就是底層的檔案系統來取資料，兩個通訊端進程運行在同一機器，可以通過訪問同一個檔案系統間接完成通訊

基於網路類型的通訊端家族

通訊端家族的名字：AF_INET

還有AF_INET6被用於ipv6，還有一些其他的地址家族，不過，他們要麼是只用於某個平台，要麼就是已經被廢棄，或者是很少被使用，或者是根本沒有實現，所有地址家族中，AF_INET是使用最廣泛的一個，python支援很多種地址家族，但是由於我們只關心網路編程，所以大部分時候我麼只使用AF_INET

四、通訊端用法：

首先需要匯入socket模組 （使用任何函數都需要匯入一個模組）

socket()模組import socketsocket.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,預設值為 0。擷取tcp/ip通訊端tcpSock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) 擷取udp/ip通訊端udpSock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM) 由於 socket 模組中有太多的屬性。我們在這裡破例使用了‘from module import *‘語句。使用 ‘from socket import *‘,我們就把 socket 模組裡的所有屬性都帶到我們的命名空間裡了,這樣能 大幅減短我們的代碼。例如tcpSock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)

socket()模組

 

服務端通訊端函數

s.bind()    綁定(主機,連接埠號碼)到通訊端s.listen()  開始TCP監聽s.accept()  被動接受TCP客戶的串連,(阻塞式)等待串連的到來

 

用戶端通訊端函數

s.connect()     主動初始化TCP伺服器串連s.connect_ex()  connect()函數的擴充版本,出錯時返回出錯碼,而不是拋出異常

 

公用用途的通訊端函數

s.recv()            接收TCP資料s.send()            發送TCP資料(send在待發送資料量大於己端緩衝區剩餘空間時,資料丟失,不會發完)s.sendall()         發送完整的TCP資料(本質就是迴圈調用send,sendall在待發送資料量大於己端緩衝區剩餘空間時,資料不丟失,迴圈調用send直到發完)s.recvfrom()        接收UDP資料s.sendto()          發送UDP資料s.getpeername()     串連到當前通訊端的遠端的地址s.getsockname()     當前通訊端的地址s.getsockopt()      返回指定通訊端的參數s.setsockopt()      設定指定通訊端的參數s.close()           關閉通訊端

 

面向鎖的通訊端方法

s.setblocking()     設定通訊端的阻塞與非阻塞模式s.settimeout()      設定阻塞通訊端操作的逾時時間s.gettimeout()      得到阻塞通訊端操作的逾時時間

 

面向檔案的通訊端的函數

s.fileno()          通訊端的檔案描述符s.makefile()        建立一個與該通訊端相關的檔案

 

基於TCP的通訊端

tcp是基於連結的，必須先啟動服務端，然後再啟動用戶端去連結服務端ss = socket()      #建立伺服器通訊端ss.bind()          #把地址綁定到通訊端ss.listen()        #監聽連結inf_loop:          #伺服器無限迴圈cs = ss.accept()   #接受用戶端連結comm_loop:         #通訊迴圈cs.recv()/cs.send() #對話(接收與發送)cs.close()          #關閉用戶端通訊端ss.close()          #關閉伺服器通訊端(可選)

 

tcp用戶端

cs = socket()    # 建立客戶通訊端cs.connect()    # 嘗試串連伺服器comm_loop:        # 通訊迴圈cs.send()/cs.recv()    # 對話(發送/接收)cs.close()            # 關閉客戶通訊端

 

socket通訊流程與打電話流程類似，我們就以打電話為例來實現一個low版的通訊端通訊

import socketip_port=(‘127.0.0.1‘,8080)  #電話卡BUFSIZE=1024                #收發訊息的尺寸s=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM) #買手機s.bind(ip_port) #手機插卡s.listen(5)     #手機待機   conn,addr=s.accept()            #手機接電話# print(conn)# print(addr)print(‘接到來自%s的電話‘ %addr[0]) msg=conn.recv(BUFSIZE)             #聽訊息,聽話print(msg,type(msg)) conn.send(msg.upper())          #發訊息,說話 conn.close()                    #掛電話 s.close()                       #手機關機

服務端

import socketphone=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM) #買手機phone.connect((‘127.0.0.1‘,8080)) #綁定手機卡 #發，收訊息phone.send(‘hello‘.encode(‘utf-8‘))data=phone.recv(1024)print(‘server back res:<%s>‘ %data) phone.close()

用戶端

加上連結迴圈與通訊迴圈

import socketphone=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)phone.setsockopt(socket.SOL_SOCKET,socket.SO_REUSEADDR,1) #就是它，在bind前加phone.bind((‘127.0.0.1‘,8080))phone.listen(5)print(‘server start===‘)while True: #連結迴圈    conn,client_addr=phone.accept()    print(conn,client_addr)     while True: #通訊迴圈        try:            client_data=conn.recv(1024)            if not client_data:break #針對linux系統            # print(‘has rev‘)            conn.send(client_data.upper())        except Exception: #針對windwos            break    conn.close() phone.close()

加上連結迴圈服務端

用戶端（可以有幾個用戶端一起連結後面的被掛起前一個斷開後立馬連結）

import socketphone=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)phone.connect((‘127.0.0.1‘,8080))#發，收訊息while True:    msg=input(‘>>: ‘).strip()    if not msg:continue    phone.send(msg.encode(‘utf-8‘))    server_data=phone.recv(1024)    print(server_data.decode(‘utf-8‘)) phone.close()

加上連結循用戶端:

 

Python 3 socket編程