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Python网络编程基础入门知识篇,欢迎收藏!-免费源码丞旭猿

Python的网络编程主要支持两种网络协议:TCP和UDP。这两种协议都通过叫Socket的编程抽象进行处理。Socket起源于Unix,是类似于文件的存在,可以像文件一样进行I/O、打开、关闭等操作,最主要的是它可以实现网络上不同主机的进程间通信,所以基本上Socket是任何一种网络通讯中最基础的内容。

Python中建立一个套接字很简单:

import socket s = socket.socket(family, type)

地址族

family为地址族,该族指定要使用的网络协议,主要使用的有:

  • AF_INET:IPv4协议(TCP,UDP)
  • AF_INET6:IPv6协议(TCP,UDP)
  • AF_UNIX:UNIX域协议,用于同一台机器的进程间通讯

套接字类型

type为套接字类型,指定给定的协议组中使用的通信类型:

  • SOCK_STREAM:用于TCP
  • SOCK_DGRAM:用于UDP

TCP和UDP都是基于Client/Server的编程模型,所以Socket编程也分为客户端和服务器端,以TCP为例:

TCP客户端编程

要获取远程主机的ip地址,可以使用socket标准库提供的gethostbyname方法:

socket套接字实例s可用于客户端的方法有以下几个:

  • s.connect(addr):连接服务器端套接字。addr格式取决于地址族,对于IPv4来说,是一个包含ip地址与端口的元组,(host, port)。连接失败会报socket.error错误。
  • s.sendall(string):尝试发送所有数据,成功则返回None,失败则报异常。
  • s.recv(bufsize):接收数据,bufsize指定接收的最大数据量。
  • s.close:关闭套接字

OK,现在可以用socket向远程主机发送一个HTTP GET请求了:

-*- coding: utf-8 -*- import socket s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) 建立套接字 host = www.baidu.com port = 80 ip = socket.gethostbyname(host) 获取ip s.connect((ip, port)) 建立连接 message = GET / HTTP/1.1rnrn s.sendall(message) 发送GET请求 r = s.recv(4096) 接收数据 print r s.close 关闭套接字

返回:

HTTP/1.1 302 Moved Temporarily Date: Wed, 10 Jan 2018 18:56:45 GMT Content-Type: text/html Content-Length: 225 Connection: Keep-Alive Location: http://www.baidu.com/search/error.html Server: BWS/1.1 X-UA-Compatible: IE=Edge,chrome=1 BDPAGETYPE: 3 Set-Cookie: BDSVRTM=0; path=/

下面我们可以实现自己的服务器。

TCP服务器端编程

Socket实例与服务器端编程有关的方法有以下几个:

  • s.bind(addr):addr也是(host, port)形式的元组,将套接字绑定到特定的地址和端口上。空字符串表示任意地址,broadcast可以用做发送广播信息。
  • s.listen(backlog):开始监听连接,backlog为最大挂起连接次数。
  • s.accept:返回元组(conn,addr),conn为新的套接字,可以用来发送和接收数据。addr是客户端的套接字地址。
  • s.recv、s.sendall和s.close与客户端同。

现在写一个将客户端发送来的信息发送回去的服务器:

-*- coding: utf-8 -*- import socket import sys HOST = PORT = 8088 s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) s.bind((HOST, PORT)) s.listen(5) print 开始监听 conn, addr = s.accept print Connected with + addr[0] + : + str(addr[1]) data = conn.recv(1024) conn.sendall(data) conn.close s.close

运行:

服务器开始监听连接了。修改一下刚才写的客户端程序:

-*- coding: utf-8 -*- import socket s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) host = localhost port = 8088 s.connect((host, port)) 建立连接 message = GET / HTTP/1.1rnrn s.sendall(message) 发送GET请求 r = s.recv(4096) 接收数据 print r s.close 关闭套接字

运行,连接本地的服务器,服务器端输出:

连接成功。客户端输出:

发送的消息被返回了。

这就是一个最简单的服务器了。上述服务器只能处理一次连接,这显然不是我们想看到的,保持一直运行:

-*- coding: utf-8 -*- import socket import sys HOST = PORT = 8088 s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) s.bind((HOST, PORT)) s.listen(5) print 开始监听 while True: conn, addr = s.accept print Connected with + addr[0] + : + str(addr[1]) data = conn.recv(1024) conn.sendall(data) conn.close s.close

现在就可以使用客户端无限连接了:

服务器端多线程处理连接

现在服务器端虽然可以处理无限多个连接,但只能一个一个的处理,后面的客户端连接只能等待前面的连接完成才能发送数据。要同时处理多个连接,可以使用多线程。服务器端接收到新的连接后,开启一个线程处理新连接,主线程去建立下一个连接。

服务器端:

-*- coding: utf-8 -*- import socket import threading HOST = PORT = 8088 s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) s.bind((HOST, PORT)) s.listen(5) print 开始监听 def runThread(conn): data = conn.recv(1024) print data conn.sendall(data) conn.close while True: conn, addr = s.accept print Connected with + addr[0] + : + str(addr[1]) t = threading.Thread(target=runThread, args=(conn,)) t.daemon = True t.start

客户端启动多个连接:

-*- coding: utf-8 -*- import socket import time import threading def run: s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) host = localhost port = 8088 s.connect((host, port)) message = GET / HTTP/1.1rnrn s.sendall(message) print s.recv(4096) s.close if __name__ == __main__: for i in xrange(4): t = threading.Thread(target=run) t.start

运行:

开始监听 Connected with 127.0.0.1:61772 GET / HTTP/1.1 Connected with 127.0.0.1:61773 GET / HTTP/1.1 Connected with 127.0.0.1:61774 GET / HTTP/1.1 Connected with 127.0.0.1:61775 GET / HTTP/1.1

UDP编程

UDP与TCP的不同之处在于UDP是不用建立连接的。

在此需要使用s.recvfrom与s.sendto方法,前者与s.recv相同,但返回(data, addr)的元组,addr为数据发送端的套接字地址,后者发送数据时需要加入要发送的远程地址。

服务器:

-*- coding: utf-8 -*- import socket s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM) s.bind((, 10000)) while True: data, addr = s.recvfrom(1024) print 接收到%s的连接%str(addr) s.sendto(data, addr)

客户端:

-*- coding: utf-8 -*- import socket s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM) s.sendto(Hello World, (localhost, 10000)) r, addr = s.recvfrom(1024) print r s.close

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