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Python - Sockets 套接字编程

Python 提供两种级别的网络服务访问。 在较低级别，您可以访问底层操作系统中的基本套接字支持，这允许您为面向连接和无连接协议实现客户端和服务器。

Python 还有一些库可以提供对特定应用程序级网络协议（如 FTP、HTTP 等）的更高级别访问。

套接字是双向通信通道的端点。 套接字可以在进程内、同一台机器上的进程之间或不同地区的进程之间进行通信。 使用 python 中的 socket 模块来创建和使用套接字。

Sockets 套接字有自己的词汇术语表 −

序号 术语 & 描述
1

Domain

用作传输机制的协议系列。 这些值是常量，例如 AF_INET、PF_INET、PF_UNIX、PF_X25 等。
2

type

两个端点之间的通信类型，通常用于面向连接的协议的 SOCK_STREAM 和用于无连接协议的 SOCK_DGRAM。
3

protocol

通常为零，这可用于标识域和类型中协议的变体。
4

hostname

网络接口的标识符 −

  • 一个字符串，可以是主机名、点分四组地址或冒号（也可能是点）表示法的 IPV6 地址

  • 一个字符串 "<broadcast>"，它指定一个 INADDR_BROADCAST 地址。

  • 零长度字符串，指定 INADDR_ANY，或者

  • 一个整数，解释为主机字节顺序的二进制地址。
5

port

每台服务器侦听在一个或多个端口上调用的客户端。 端口可以是整数端口号、包含端口号的字符串或服务名称。

socket 模块

要创建套接字，您必须使用 socket 模块中的 socket.socket() 函数，该函数具有通用语法 −

s = socket.socket (socket_family, socket_type, protocol=0)

这里是参数说明 −

  • socket_family − 如前所述，这是 AF_UNIX 或 AF_INET。

  • socket_type − 这是 SOCK_STREAM 或 SOCK_DGRAM。

  • protocol − 这通常被忽略，默认为 0。

一旦您有了socket 对象，您就可以使用所需的函数来创建您的客户端或服务器程序。

服务器套接字方法

序号 方法 & 描述
1

s.bind()

此方法将地址（主机名、端口号对）绑定到套接字。
2

s.listen()

此方法设置并启动 TCP 侦听器。
3

s.accept()

这被动地接受 TCP 客户端连接，等待连接到达（阻塞）。

客户端套接字方法

序号 方法 & 描述
1

s.connect()

该方法主动发起TCP服务器连接。

通用套接字方法

序号 方法 & 描述
1

s.recv()

该方法接收TCP报文
2

s.send()

该方法传输TCP报文
3

s.recvfrom()

该方法接收UDP报文
4

s.sendto()

该方法传输UDP报文
5

s.close()

该方法关闭socket
6

socket.gethostname()

返回主机名。

一个简单的服务器

让我们编写一个非常简单的 Internet 服务器，使用 socket 模块中的 socket 函数来创建套接字对象。 然后使用套接字对象调用其他函数来设置套接字服务器。

现在调用bind(hostname, port) 函数来为给定主机上的服务指定一个端口。

接下来，调用返回对象的accept方法。 此方法一直等到客户端连接到您指定的端口，然后返回一个代表与该客户端的连接的 connection 对象。

#!/usr/bin/python           # This is server.py file

import socket               # Import socket module

s = socket.socket()         # Create a socket object
host = socket.gethostname() # Get local machine name
port = 12345                # Reserve a port for your service.
s.bind((host, port))        # Bind to the port

s.listen(5)                 # Now wait for client connection.
while True:
   c, addr = s.accept()     # Establish connection with client.
   print 'Got connection from', addr
   c.send('Thank you for connecting')
   c.close()                # Close the connection

一个简单的客户端

让我们编写一个非常简单的客户端程序，它打开到给定端口 12345 和给定主机的连接。 使用 Python 的 socket 模块函数创建一个套接字客户端非常简单。

socket.connect(hosname, port ) 在 port 上打开到 hostname 的 TCP 连接。 一旦打开了套接字，就可以像读取任何 IO 对象一样从中读取数据。 完成后，记得关闭它，就像关闭文件一样。

下面的代码是一个非常简单的客户端，它连接到给定的主机和端口，从套接字中读取任何可用数据，然后退出 −

#!/usr/bin/python           # This is client.py file

import socket               # Import socket module

s = socket.socket()         # Create a socket object
host = socket.gethostname() # Get local machine name
port = 12345                # Reserve a port for your service.

s.connect((host, port))
print s.recv(1024)
s.close                     # Close the socket when done

现在在后台运行此 server.py，然后在 client.py 之上运行以查看结果。

# Following would start a server in background.
$ python server.py & 

# Once server is started run client as follows:
$ python client.py

这将产生以下结果 −

Got connection from ('127.0.0.1', 48437)
Thank you for connecting

带有公共 URL 的套接字

在下面的示例中，使用套接字模块中的一些方法来查找服务器的地址信息和主机名详细信息。


import socket
from pprint import pprint

# get server address
addrinfo = socket.getaddrinfo('tutorialspoint.com', 'www')

pprint(addrinfo)

# get server hostname
print socket.gethostname()

当运行上面的程序时，得到以下输出 −

[(2, 1, 0, '', ('94.130.81.180', 80))]
DESKTOP-JXYKQCPLP
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