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Socket

socket的英文原义是“孔”或“插座”。作为BSD UNIX的进程通信机制,取后一种意思。通常也称作"套接字",用于描述IP地址和端口,是一个通信链的句柄。在Internet上的主机一般运行了多个服务软件,同时提供几种服务。每种服务都打开一个Socket,并绑定到一个端口上,不同的端口对应于不同的服务。

Socket的分类有:1、stream socket流式套接字,主要是tcp协议的服务;2、datagroup socket 数据报套接字,主要是udp协议的服务。3、raw socket 原始套接字,主要是icmp smtp协议的服务;

Socket流程图

python套接字模块

套接字模块是一个非常简单的基于对象的接口,它提供对低层BSD套接字样式网络的访问。使用该模块可以实现客户机和服务器套接字。要在python 中建立具有TCP和流套接字的简单服务器,需要使用socket模块。利用该模块包含的函数和类定义,可生成通过网络通信的程序。一般来说,建立服务器连接需要六个步骤。

第1步是创建socket对象。调用socket构造函数

socket=socket.socket(familly,type)

family的值可以是AF_UNIX(Unix域,用于同一台机器上的进程间通讯),也可以是AF_INET(对于IPV4协议的TCP和 UDP),至于type参数,SOCK_STREAM(流套接字)或者 SOCK_DGRAM(数据报文套接字),SOCK_RAW(raw套接字)。

第2步是socket绑定(指派)到指定地址上

socket.bind(address)

address必须是一个双元素元组,((host,port)),主机名或者ip地址+端口号。如果端口号正在被使用或者保留,或者主机名或ip地址错误,则引发socke.error异常。

第3步,绑定后,必须准备好套接字,以便接受连接请求

socket.listen(backlog)

backlog指定了最多连接数,至少为1,接到连接请求后,这些请求必须排队,如果队列已满,则拒绝请求。

第4步,服务器套接字通过accept方法等待客户请求

Connection.address=socket.accept()

调用accept方法时,socket会进入'waiting'(或阻塞)状态。客户请求连接时,方法建立连接并返回服务器。accept方法返回一个含有俩个元素的元组,形如(connectionn,address)。第一个元素(connection)是新的socket对象,服务器通过它与客户通信;第二个元素(address)是客户的internet地址。

第5步是处理阶段,服务器和客户通过send和recv通信

服务器调用send,并采用字符串形式向客户发送信息。send方法返回已发送的字符个数。服务器使用recv方法从客户接受信息。调用recv时,必须指定一个整数来控制本次调用所接受的最大数据量。recv方法在接受数据时会进入'blocket'状态,最后返回一个字符串,用它来表示收到的数据。如果发送的量超过recv所允许,数据会被截断。多余的数据将缓冲于接受端。以后调用recv时,多余的数据会从缓冲区删除。

第6步,传输结束,服务器调用socket的close关闭连接

python 编写server

步骤:

第一步,创建socket对象。调用socket构造函数

socket = socket.socket( family, type )

family参数代表地址家族,可为AF_INET或AF_UNIX。AF_INET家族包括Internet地址,AF_UNIX家族用于同一台机器上的进程间通信。

type参数代表套接字类型,可为SOCK_STREAM(流套接字)和SOCK_DGRAM(数据报套接字)。

第二步,将socket绑定到指定地址。这是通过socket对象的bind方法来实现的:

socket.bind( address )

由AF_INET所创建的套接字,address地址必须是一个双元素元组,格式是(host,port)。host代表主机,port代表端口号。如果端口号正在使用、主机名不正确或端口已被保留,bind方法将引发socket.error异常。

第三步,使用socket套接字的listen方法接收连接请求

socket.listen( backlog )

backlog指定最多允许多少个客户连接到服务器。它的值至少为1。收到连接请求后,这些请求需要排队,如果队列满,就拒绝请求。

第四步,服务器套接字通过socket的accept等待客户请求

connection, address = socket.accept()

调用accept方法时,socket会时入“waiting”状态。客户请求连接时,方法建立连接并返回服务器。accept方法返回一个含有两个元素的元组(connection,address)。第一个元素connection是新的socket对象,服务器必须通过它与客户通信;第二个元素 address是客户的Internet地址。

第五步,处理阶段,服务器和客户端通过send和recv通信

服务器调用send,并采用字符串形式向客户发送信息。send方法返回已发送的字符个数。服务器使用recv方法从客户接收信息。调用recv 时,服务器必须指定一个整数,它对应于可通过本次方法调用来接收的最大数据量。recv方法在接收数据时会进入“blocked”状态,最后返回一个字符串,用它表示收到的数据。如果发送的数据量超过了recv所允许的,数据会被截短。多余的数据将缓冲于接收端。以后调用recv时,多余的数据会从缓冲区删除(以及自上次调用recv以来,客户可能发送的其它任何数据)。

传输结束,服务器调用socket的close方法关闭连接。

python编写client

的步骤:

第一步,创建一个socket以连接服务器

socket = socket.socket( family, type )

第二步,使用socket的connect方法连接服务器

对于AF_INET家族,连接格式如下:

socket.connect( (host,port) )

host代表服务器主机名或IP,port代表服务器进程所绑定的端口号。如连接成功,客户就可通过套接字与服务器通信,如果连接失败,会引发socket.error异常。

第三步,处理阶段,客户和服务器通过send和recv通信

第四步,传输结束,客户通过调用socket的close关闭连接

实例:

server.py

if __name__ == '__main__':

import socket

sock = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)

sock.bind(('localhost', 8001))

sock.listen(5)

while True:

connection,address = sock.accept()

try:

connection.settimeout(5)

buf = connection.recv(1024)

if buf == '1':

connection.send('welcome to server!')

else:

connection.send('please go out!')

except socket.timeout:

print 'time out'

connection.close()

client.py

if __name__ == '__main__':

import socket

sock = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)

sock.connect(('localhost', 8001))

import time

time.sleep(2)

sock.send('1')

print sock.recv(1024)

sock.close()

在终端运行server.py,然后运行clien.py,会在终端打印“welcome to server!"。如果更改client.py的sock.send('1')为其它值在终端会打印”pleasego out!“,更改time.sleep(2)为大于5的数值,服务器将会超时。

使用:

server端:

#获取socket构造及常量

from socket import *

#''代表服务器为localhost

myHost = ''

#在一个非保留端口号上进行监听

myPort = 50007

#设置一个TCP socket对象

sockobj = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)

#绑定它至端口号

sockobj.bind((myHost, myPort))

#监听,允许5个连结

sockobj.listen(5)

#直到进程结束时才结束循环

while True:

   #等待下一个客户端连结

  connection, address = sockobj.accept( )

   #连结是一个新的socket

  print 'Server connected by', address

  while True:

      #读取客户端套接字的下一行

      data = connection.recv(1024)

      #如果没有数量的话,那么跳出循环

      if not data: break

      #发送一个回复至客户端

      connection.send('Echo=>' + data)

   #当socket关闭时eof

  connection.close( )

client端

import sys

from socket import *

serverHost = 'localhost'

serverPort = 50007

#发送至服务端的默认文本

message = ['Hello network world']

#如果参数大于1的话,连结的服务端为第一个参数

if len(sys.argv) > 1:

  serverHost = sys.argv[1]

   #如果参数大于2的话,连结的文字为第二个参数

  if len(sys.argv) > 2:

      message = sys.argv[2:]

#建立一个tcp/ip套接字对象

sockobj = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)

#连结至服务器及端口

sockobj.connect((serverHost, serverPort))

for line in message:

   #经过套按字发送line至服务端

  sockobj.send(line)

   #从服务端接收到的数据,上限为1k

  data = sockobj.recv(1024)

   #确认他是引用的,是'x'

  print 'Client received:', repr(data)

#关闭套接字

sockobj.close( )

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