Python网络编程之Socket通信简单实现（文末赠书）

Socket是一个TCP/IP网络通讯的抽象层，提供一系列的数据交互操作接口，这样开发者可以不再关注于具体的协议处理细节，从而快速的让自己的程序实现网络数据交互。

简单来说，程序进程之间需要通过socket进行通信，它类似于一个插件，所有进程必须进行关联才能工作。只要是与网络相关的应用程序，都必须使用socket。

Python的Socket编程中一般分为TCP和UDP两种通讯协议，而socket是基于C/S架构的，所以socket网络编程，需要编写客户端程序和服务端程序。

TCP通信流程

客户端流程

1. 初始化socket()
2. 使用ip和端口号connect()连接服务器
3. 使用recv()接收数据，send()发送数据与服务器进行交互
4. 关闭socket()

服务端流程

1. 初始化socket()
2. 使用bind()绑定ip和端口号
3. 使用listen()监听消息
4. 获取客户端的套接字地址accept()
5. 使用recv()接收数据，send()发送数据与客户端进行交互
6. 关闭socket()

在Python中使用socket.socket类即可实现TCP程序开发socket.socket(AddressFamily, Type)

参数说明:

• AddressFamily 表示IP地址类型, 分为TPv4和IPv6
• Type 表示传输协议类型

常用方法如下：

使用Python实现TCP通信代码：

服务器端：

import socket
# 创建一个socket对象，默认TCP套接字
s = socket.socket()
# 绑定端口
s.bind(('127.0.0.1',9006))
# 监听端口
s.listen(5)
print("正在连接中……")

# 建立连接之后，持续等待连接
while 1:
    # 阻塞等待连接
    sock,addr = s.accept()
    print(sock,addr)
    # 一直保持发送和接收数据的状态
    while 1:
        text = sock.recv(1024)
        # 客户端发送的数据为空的无效数据
        if len(text.strip()) == 0:
            print("服务端接收到客户端的数据为空")
        else:
            print("收到客户端发送的数据为：{}".format(text.decode()))
            content = input("请输入发送给客户端的信息：")
            # 返回服务端发送的信息
            sock.send(content.encode())

    sock.close()

客户端：

import socket
# 创建一个socket对象
s1 = socket.socket()
s1.connect(('127.0.0.1', 9006))
# 不断发送和接收数据
while 1:
    send_data = input("客户端要发送的信息：")
    # socket传递的都是bytes类型的数据,需要转换一下
    s1.send(send_data.encode())
    # 接收数据，最大字节数1024,对返回的二进制数据进行解码
    text = s1.recv(1024).decode()
    print("服务端发送的数据：{}".format(text))
    print("------------------------------")

因为网络通信需要通过ip地址找到网络中的设备，通过端口号找到对应进程的端口，所以客户端ip端口必须和客户端ip端口保持一致。 当客户端和服务端建立连接后，退出程序后端口号不会立即释放，需要等待大概1-2分钟。可以通过设置端口复用解决（tcp_server_socket.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, True)）

上面的代码实现了TCP服务端程序只能服务于一个客户端，如果服务端程序要和多个客户端通信，则可以使用多线程或者socketserver模块，socketserver是socket的再封装，从而简化socket网络编程的方法。

更多关于python socket的使用，可以查看官方文档学习：

https://docs.python.org/zh-cn/3/library/socketserver.html#module-socketserver

https://docs.python.org/zh-cn/3/library/socket.html

https://docs.python.org/zh-cn/3/howto/sockets.html