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
Python 中,我们用 socket()函数来创建套接字,语法格式如下:
socket.socket([family[, type[, proto]]])
参数
- family: 套接字家族可以使AF_UNIX或者AF_INET 地址簇
- 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 即tcp/ip和udp
- protocol: 一般不填默认为0.
Socket 对象(内建)方法
函数 | 描述 |
---|---|
服务器端套接字 | |
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 |
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 |
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 |
简单实例
服务端
我们使用 socket 模块的 socket 函数来创建一个 socket 对象。socket 对象可以通过调用其他函数来设置一个 socket 服务。
现在我们可以通过调用 bind(hostname, port) 函数来指定服务的 port(端口)。
接着,我们调用 socket 对象的 accept 方法。该方法等待客户端的连接,并返回 connection 对象,表示已连接到客户端。
完整代码如下:
#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf- -*-
# @Author : Willpower-chen
# @blog: http://www.cnblogs.com/willpower-chen/ import socket,os,time #导入socket和os模块 #实例化,AF_INET地址簇ipv4协议,SOCK_STREAM这是TCP/IP协议
server = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
server.bind(('0.0.0.0',)) #绑定地址及服务端口
server.listen() #限制连接数
while True: #当一个client端断开时,接收下一个客户端
# 每个客户端发送过来的数据,生成相应的实例conn,client端连接地址addr
conn,addr = server.accept()
print('新的连接:',addr)
while True:
print('等待新的指令')
data = conn.recv() #接收client端发来的数据
if not data:
print('客户端已断开')
break #当数据为空时,跳出循环等待下一个连接
print('执行指令',data.decode()) #打印要执行的命令
cmd_res = os.popen(data.decode()).read()#返回client发过来的cmd命令,在server端的执行结果
#由于每次接收数据的大小为1024,为了确定client需要接收几次,所以需要先把总数据大小发给client
print('开始发送',len(cmd_res))
if len(cmd_res) == : #如果cmd执行结果为空时,server端不会发送数据
cmd_res = 'cmd_res is not info' #为了防止为空时不发数据,自定义一个数据
print('执行命令结果大小:',len(cmd_res))#打印命令执行结果数据大小
conn.send(str(len(cmd_res.encode('utf-8'))).encode('utf-8')) #给client发送数据总大小信息
#time.sleep(0.5)
client_ack = conn.recv() #等待client端确认ack,防止粘包
print('ack from client',client_ack.decode('utf-8')) #打印ack确认信息
conn.send(cmd_res.encode('utf-8')) #给client发送命令执行结果数据
print('发送完毕')
server.close()
客户端
接下来我们写一个简单的客户端实例连接到以上创建的服务。端口号为 9999。
socket.connect(hosname, port ) 方法打开一个 TCP 连接到主机为 hostname 端口为 port 的服务商。连接后我们就可以从服务端后期数据,记住,操作完成后需要关闭连接。
完整代码如下:
#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf- -*-
# @Author : Willpower-chen
# @blog: http://www.cnblogs.com/willpower-chen/
import socket client = socket.socket() #默认地址簇是ipv4,传输协议是TCP/IP
client.connect(('localhost',))#与server建立连接
while True:
cmd = input('>>:').strip() # 用户输入cmd命令
if len(cmd) == : continue #如果用户输入为空,循环输入
client.send(cmd.encode('utf-8'))#发送cmd命令,encode是把字符串转为byte(python3.0传输只能是二进制)
cmd_res_size = client.recv()#确认接收命令结果的长度
print('命令结果大小',cmd_res_size.decode()) #打印命令结果的长度
client.send('准备好接收了,loser可以发了'.encode('utf-8'))#ack确认,防止粘包,注意这里不能用b''因为加中文了
receive_size = #已经接收的数据,默认先设置为0
receive_data = ''.encode()
while receive_size < int(cmd_res_size.decode()): #已接收数据小于总数据时,循环接收数据
data = client.recv()
receive_size += len(data) #每次收到的有可能小于1024,所以用len(data)计算
receive_data += data
else:
print('cmd res receive done...',receive_size)
print(receive_data.decode('utf-8'))
client.close()
ftp实例:
server端
#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf- -*-
# @Author : Willpower-chen
# @blog: http://www.cnblogs.com/willpower-chen/ import os,hashlib,socket server = socket.socket()
server.bind(('0.0.0.0',))
server.listen()
while True:
conn,addr = server.accept() #客户端实例成conn,客户端连接地址为addr
print('客户端已经断开,开始新的连接,客户端连接地址为:',addr)
while True:
cmd = conn.recv() #客户端发出的命令
if len(cmd) == : break #如果接收到的命令为空,断开连接,等待新的连接
# cmd_res = os.popen(cmd.decode('utf-8')).read() #server端根据cmd命令,获取结果
filename = cmd.decode().split()[] #获取文件名
if os.path.isfile(filename):
file_total_size = os.stat(filename).st_size #获取文件大小,得到的数据类型是int
m = hashlib.md5() # 打开md5哈希
conn.send(str(file_total_size).encode('utf-8')) #发送总文件大小,
conn.recv() #接收client端确认,防止粘包
f = open(filename,'rb')#只读二进制方式打开文件,文件句柄为f
for line in f:
m.update(line) #md5逐行加密
conn.send(line) #逐行发送数据,由于之前打开方式是rb,所以这里不用enconde
server_file_md5 = m.hexdigest() #服务端文件md5哈希值
conn.send(server_file_md5.encode('utf-8')) #发送服务端文件md5哈希值
f.close() #关闭文件
server.close()
client端
#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf- -*-
# @Author : Willpower-chen
# @blog: http://www.cnblogs.com/willpower-chen/ import socket,hashlib client = socket.socket()
client.connect(('localhost',))
while True:
data = input('>>:').strip() #输入命令行
if len(data)==:continue #如果输入是空,返回上层,重新输入
cmd,filename = data.split() #获取命令和文件名
if len(filename)==:continue #r如果没有文件名,返回三层,重新输入
if data.startswith('get'): #判断如果是get命令是,继续以下操作
client.send(data.encode('utf-8'))#发送命令行
file_total_size = int(client.recv().decode()) #获取文件大小信息,文件大小转换成int格式
client.send('ack 确认'.encode()) #ack确认,防止粘包
m = hashlib.md5() #启用md5哈希加密
receive_size = #定义一个接收数据初始值为0
f = open(filename+'new.txt','wb') #打开一个文件,存储接收的文件数据
# 如果接收的数据小于中大小,循环接收数据
while receive_size < file_total_size:
# 如果剩余数据的大于1024,定义下次接收数据大小为size,且大小是1024
if file_total_size - receive_size > :
size =
# 如果剩余数据的小于等于1024,定义下次接收数据大小为size,大小是总大小减去已经接收的数据
else:
size = file_total_size - receive_size file_recv = client.recv(size) #接收文件数据
# receive_size +=size #每接收一次数据,接收数据大小累计加一次
receive_size +=len(file_recv) #每接收一次数据,接收数据大小累计加一次
m.update(file_recv) # 每接收一次数据,做一次md5加密
f.write(file_recv) #每接收一次数据,往文件里写入一次
else:
print('接收完毕,要接收的文件总大小是%s ,已经接收的总数据是%s'%(file_total_size,receive_size))
f.close()
server_file_md5 = client.recv() #接收server端文件md5值
client_file_md5 = m.hexdigest() #客户端文件md5值
print('server_file_md5',server_file_md5.decode()) #打印server端文件md5值
print('client_file_md5',client_file_md5) #打印client端文件md5值
client.close()
Python Internet 模块
以下列出了 Python 网络编程的一些重要模块:
协议 | 功能用处 | 端口号 | Python 模块 |
---|---|---|---|
HTTP | 网页访问 | 80 | httplib, urllib, xmlrpclib |
NNTP | 阅读和张贴新闻文章,俗称为"帖子" | 119 | nntplib |
FTP | 文件传输 | 20 | ftplib, urllib |
SMTP | 发送邮件 | 25 | smtplib |
POP3 | 接收邮件 | 110 | poplib |
IMAP4 | 获取邮件 | 143 | imaplib |
Telnet | 命令行 | 23 | telnetlib |
Gopher | 信息查找 | 70 | gopherlib, urllib |