Python之路--Python基礎9--Socket編程

標籤：ram   伺服器   phone   阻塞與非阻塞   報錯   理解   簡單   技術   TCP/UDP   

一、socket介紹

　　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。

 

二、通訊端工作流程

 　　一個生活中的情境。你要打電話給一個朋友，先撥號，朋友聽到電話鈴聲後提起電話，這時你和你的朋友就建立起了串連，就可以講話了。等交流結束，掛斷電話結束此次交談。 生活中的情境就解釋了這工作原理。

 

　　先從伺服器端說起。伺服器端先初始化Socket，然後與連接埠綁定(bind)，對連接埠進行監聽(listen)，調用accept阻塞，等待用戶端串連。在這時如果有個用戶端初始化一個Socket，然後串連伺服器(connect)，如果串連成功，這時用戶端與伺服器端的串連就建立了。用戶端發送資料請求，伺服器端接收請求並處理請求，然後把回應資料發送給用戶端，用戶端讀取資料，最後關閉串連，一次互動結束。

 

三、Socket模組函數的用法

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

 

四、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。

#TCP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

 

栗子：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：

#服務端#_*_coding:utf-8_*___author__ = ‘YL‘
import socket
ip_port=(‘127.0.0.1‘,9000)  #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

#用戶端#_*_coding:utf-8_*___author__ = ‘YL‘import socketip_port=(‘127.0.0.1‘,9000)BUFSIZE=1024s=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)s.connect_ex(ip_port)                           #撥電話s.send(‘LHF nb‘.encode(‘utf-8‘))                #發訊息,說話(只能發送位元組類型)feedback=s.recv(BUFSIZE)                        #收訊息,聽話print(feedback.decode(‘utf-8‘))s.close()                                       #掛電話

 

加上連結迴圈與通訊迴圈（持續通話）

#服務端import socketphone = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)   #買手機phone.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, 1) #就是它，在bind前加phone.bind(("127.0.0.1", 8080))                             #插入手機卡phone.listen(5)                                             #開機while True:      #連結迴圈    conn, addr = phone.accept()                             #接電話    print("client :", addr)    while True:  #通訊迴圈        try:            data = conn.recv(1024)                          #收訊息            if not data:                break             #針對linux,用戶端取消連結的異常處理            print("from client msg: %s" % data)            conn.send(data.upper())                         #發訊息        except Exception:            break    conn.close()                                            #掛電話phone.close()                                               #關機

#用戶端import socketclient = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)client.connect(("127.0.0.1", 8080)) #撥通電話while True:    msg = input(">>>: ")    client.send(msg.encode("utf-8"))    data = client.recv(1024)    print(data)client.close()

 

五、基於UDP的通訊端

udp是無連結的，先啟動哪一端都不會報錯。

#UDP服務端ss = socket()   #建立一個伺服器的通訊端ss.bind()       #綁定伺服器通訊端inf_loop:       #伺服器無限迴圈    cs = ss.recvfrom()/ss.sendto() # 對話(接收與發送)ss.close()                         # 關閉伺服器通訊端

 

 

#UDP用戶端cs = socket()   # 建立客戶通訊端comm_loop:      # 通訊迴圈    cs.sendto()/cs.recvfrom()   # 對話(發送/接收)cs.close()                      # 關閉客戶通訊端

 

 

 

栗子：udp通訊端簡單樣本

#_*_coding:utf-8_*_import socketip_port=(‘127.0.0.1‘,9000)BUFSIZE=1024udp_server_client=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM)udp_server_client.bind(ip_port)while True:    msg,addr=udp_server_client.recvfrom(BUFSIZE)    print(msg,addr)    udp_server_client.sendto(msg.upper(),addr)

 

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