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python之Socket网络编程详解

  • 时间:2020-04-03 14:32 编辑: 来源: 阅读:
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摘要:python之Socket网络编程详解
[b]什么是网络?[/b] 网络是由节点和连线构成,表示诸多对象及其相互联系。在数学上,网络是一种图,一般认为专指加权图。网络除了数学定义外,还有具体的物理含义,即网络是从某种相同类型的实际问题中抽象出来的模型。在计算机领域中,网络是信息传输、接收、共享的虚拟平台,通过它把各个点、面、体的信息联系到一起,从而实现这些资源的共享。网络是人类发展史来最重要的发明,提高了科技和人类社会的发展。 [b]网络通信的三要素[/b] [b]IP地址[/b] 用来表示一台独立的主机 特殊的IP地址 127.0.0.1或称localhost(表示本地回环地址,保留地址等),可用于本机测试 [b]端口号 [/b]要将数据发送到对方指定的应用程序上,为了标识这些应用程序,所以给这些网络应用程序都用数字进行标识。为了方便称呼这些数字,则将这些数字称为端口 [b]传输协议[/b] [i]TCP协议:[/i]传输控制协议 面向连接:传输之前需要建立连接 在连接过程中进行大量数据传输 通过三次握手方式连接,属于安全可靠连接 传输速率慢,效率低 [i]UDP协议:[/i]用户传输协议 面向无连接:传输过程不需要建立连接即可传输 每个数据传输的大小都限制在64K以内 传输过程不可靠 传输速率快,效率高 [b]SOCKET网络编程[/b] 如简单的实现一个WEB小程序
import socket
def handle_request(client):
 buf = client.recv(1024)
 client.send(bytes("HTTP/1.1 200 OKrnrn",'utf8'))
 client.send(bytes("Hello, World",'utf8'))

def main():
 sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
 sock.bind(('localhost', 8080))
 sock.listen(5)

 while True:
  connection, address = sock.accept()
  handle_request(connection)
  connection.close()


if __name__ == '__main__':
 main()
[b]Python 提供了两个级别访问的网络服务:[/b] 低级别的网络服务支持基本的 Socket,它提供了标准的 BSD Sockets API,可以访问底层操作系统Socket接口的全部方法。 高级别的网络服务模块 SocketServer, 它提供了服务器中心类,可以简化网络服务器的开发。 什么是socket?   Socket又称"套接字",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,使主机间或者一台计算机上的进程间可以通讯。 Socket()函数: socket.socket([family[, type[, proto]]]) 参数 family: 套接字家族可以使AF_UNIX或者AF_INET type: 套接字类型可以根据是面向连接的还是非连接分为SOCK_STREAM或SOCK_DGRAM protocol: 一般不填默认为0。 [b]通信流程[/b] [b][img]http://img.1sucai.cn/uploads/article/2018010709/20180107090103_0_28322.jpg[/img] [/b]
#######server端##########

import socket

sk = socket.socket()
address = ('127.0.0.1', 8000)
sk.bind(address)
sk.listen(3)

while True:
 conn, addr = sk.accept()
 while True:
  try:
   data = conn.recv(1024)
   print(str(data, 'utf8'))
   if not data:
    break
   inp = input(">>>")
   conn.send(bytes(inp, 'utf8'))
  except Exception:
   break

conn.close()

##########Client端###########
import socket

sk = socket.socket()
address = ('127.0.0.1', 8000)
sk.connect(address)
while True:
 inp = input(">>>")
 if inp == "exit":
  break
 sk.send(bytes(inp, 'utf8'))
 data = sk.recv(1024)
 print(str(data, 'utf8'))
sk.close()
[b]Socket内建方法[/b] s.bind()    绑定地址(host,port)到套接字, 在AF_INET下,以元组(host,port)的形式表示地址。 s.listen()  开始TCP监听。backlog指定在拒绝连接之前,操作系统可以挂起的最大连接数量。该值至少为1,大部分应用程序设为5就可以了。 s.accept()  被动接受TCP客户端连接,(阻塞式)等待连接的到来<br> 客户端套接字 s.connect() 主动初始化TCP服务器连接,。一般address的格式为元组(hostname,port),如果连接出错,返回socket.error错误。 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<br> 公共用途的套接字函数 s.recv()    接收TCP数据,数据以字符串形式返回,bufsize指定要接收的最大数据量。flag提供有关消息的其他信息,通常可以忽略。 s.send()    发送TCP数据,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,该数量可能小于string的字节大小。 s.sendall() 完整发送TCP数据,完整发送TCP数据。将string中的数据发送到连接的套接字,但在返回之前会尝试发送所有数据。成功返回None,失败则抛出异常。 s.recvform()    接收UDP数据,与recv()类似,但返回值是(data,address)。其中data是包含接收数据的字符串,address是发送数据的套接字地址。 s.sendto()  发送UDP数据,将数据发送到套接字,address是形式为(ipaddr,port)的元组,指定远程地址。返回值是发送的字节数。 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(ipaddr,port)。 s.getsockname() 返回套接字自己的地址。通常是一个元组(ipaddr,port) s.setsockopt(level,optname,value)   设置给定套接字选项的值。 s.getsockopt(level,optname[.buflen])    返回套接字选项的值。 s.settimeout(timeout)   设置套接字操作的超时期,timeout是一个浮点数,单位是秒。值为None表示没有超时期。一般,超时期应该在刚创建套接字时设置,因为它们可能用于连接的操作(如connect()) s.gettimeout()  返回当前超时期的值,单位是秒,如果没有设置超时期,则返回None。 s.fileno()  返回套接字的文件描述符。 s.setblocking(flag) 如果flag为0,则将套接字设为非阻塞模式,否则将套接字设为阻塞模式(默认值)。非阻塞模式下,如果调用recv()没有发现任何数据,或send()调用无法立即发送数据,那么将引起socket.error异常。 s.makefile()    创建一个与该套接字相关连的文件 [b]实例[/b]
#########Server端##########

import socket
import subprocess

sk = socket.socket()
address = ('127.0.0.1', 8000)
sk.bind(address)
sk.listen(3)


while True:
 conn, addr = sk.accept()
 while True:
  try:
   data = conn.recv(1024)
  except Exception:
   break
  if not data:
   break

  # print(str(data, 'utf8'))
  # data = str(data, 'utf8')#解码同decode
  obj = subprocess.Popen(data.decode('utf8'), shell=True, stdout=subprocess.PIPE)
  ssh_result = obj.stdout.read()
  result_len = bytes(str(len(ssh_result)),'utf8')
  conn.send(result_len)

  conn.send(ssh_result)

conn.close()


#########Client#########


import socket

sk = socket.socket()
address = ('127.0.0.1', 8000)
sk.connect(address)

while True:
 inp = input(">>>")
 if inp == "exit":
  break
 sk.send(bytes(inp, 'utf8'))
 result_len = int(str(sk.recv(1024), 'utf8'))
 print(result_len)
 data = bytes()
 while len(data) != result_len:
  recv = sk.recv(1024)
  data += recv
 print(str(data, 'gbk'))
sk.close()
[b]文件上传[/b] Server
import socket
import os

sk = socket.socket()
address = ('127.0.0.1', 8000)
sk.bind(address)
sk.listen(3)

BASE_DIR = os.path.dirname(os.path.abspath(__file__))

while True:
 conn, addr = sk.accept()
 while True:
  data = conn.recv(1024)
  cmd, file_name, file_size = str(data, 'utf8').split('|')
  path = os.path.join(BASE_DIR, 'model', file_name)
  file_size = int(file_size)

  f = open(path, 'ab')
  has_recv = 0
  while has_recv != file_size:
   data = conn.recv(1024)
   f.write(data)
   has_recv += len(data)
  f.close()

Client
import socket
import os

sk = socket.socket()
address = ('127.0.0.1', 8000)
sk.connect(address)

BASE_DIR = os.path.dirname(os.path.abspath(__file__))

while True:
 inp = input(">>>>").strip()
 path = os.path.join(BASE_DIR, inp)

 file_name = os.path.basename(path)
 file_size = os.stat(path).st_size
 file_info = 'post|%s|%s' % (file_name, file_size)
 sk.sendall(bytes(file_info, 'utf8'))

 f = open(path, 'rb')
 has_sent = 0
 while has_sent != file_size:
  data = f.read(1024)
  sk.sendall(data)
  has_sent += len(data)

 f.close()
 print("上传成功")

[b]socketserver[/b] socketserver模块简化了网络编程服务程序的任务,同时SocketServer模块也是Python标准库中很多服务器框架的基础。 学习它的最好办法是自己浏览一遍它的源码。 首先先看一下如何去运用
import socketserver

class MyServer(socketserver.BaseRequestHandler):
 def handle(self):
  print("服务端启动")
  while True:
   conn = self.request

   while True:
    data = conn.recv(1024)
    print(str(data, 'utf8'))
    inp = input(">>>>>")

    conn.sendall(bytes(inp, 'utf8'))
   conn.close()

if __name__ == '__main__':
 server = socketserver.ThreadingTCPServer(('127.0.0.1', 8080), MyServer)
 server.serve_forever()

server
import socket

sk = socket.socket()

address = ('127.0.0.1', 8080)

sk.connect(address)
print("客户端启动")

while True:
 inp = input(">>>>>")
 sk.sendall(bytes(inp, 'utf8'))
 if inp == "q":
  break
 data = sk.recv(1024)
 print(str(data, 'utf8'))
sk.close()

此代码简单的实现了server端能同时和多个client聊天的功能。 我们在看源码前,首先要明确的是它分了几个类及每个类的功能作用等。 There are five classes in an inheritance diagram, four of which represent synchronous servers of four types: [img]http://img.1sucai.cn/uploads/article/2018010709/20180107090104_1_57631.jpg[/img]  下面的就不一一详细说了,想要了解的更透彻,还是看一遍源码吧。 以上就是本文的全部内容,希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持编程素材网。
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