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socket编程--socket模块介绍

socket也称作‘套接字,用于描述IP地址和端口,是一个通信的终点。

socket起源于Unix,而Unix/Linux基本哲学之一就是“一切皆文件”,对于文件用【打开】【读写】【关闭】模式来操作。socket就是该模式的一个实现,socket即是一种特殊的文件,一些socket函数就是对其进行的操作(读/写IO、打开、关闭)

socket和file的区别:

  • file模块是针对某个指定文件进行【打开】【读写】【关闭】
  • socket模块是针对 服务器端 和 客户端Socket 进行【打开】【读写】【关闭】

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来看一个例子,将用户在客户输入在服务端转换为大写后返回

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 1 #!/usr/bin/env python
 2 # coding=utf-8
 3 
 4 import socket
 5 
 6 ip_port = (115.159.193.70, 8080)
 7 
 8 s = socket.socket()
 9 s.connect(ip_port)
10 while True:
11     send_data = http://www.mamicode.com/input(">> input message: ").strip()
12     if len(send_data) == 0: continue
13     s.send(bytes(send_data, encoding=utf-8))  # 发送输入的命令
14     tag = s.recv(1024)  # 接收tag
15     tag = str(tag, encoding=utf-8)
16     if tag == exit:
17         break
18     elif tag.startswith(Ready):  # 如果收到Ready和包长度
19         msg_size = int(tag.split(|)[-1])
20     else:
21         print(tag)
22         continue
23     start_tag = Start
24     s.send(bytes(start_tag, encoding=utf-8))  # 发送开始标志
25     recv_size = 0
26     recv_data = http://www.mamicode.com/b‘‘
27     while recv_size < msg_size:
28         recv_msg = s.recv(1024)
29         recv_data += recv_msg
30         recv_size += len(recv_msg)
31         print(MSG SIZE %s RECV_SIZE %s % (msg_size, recv_size))
32 
33     print(str(recv_data, encoding = utf-8))
34 s.close()
client
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 1 #!/usr/bin/env python
 2 # coding=utf-8
 3 
 4 import socket
 5 
 6 ip_port = (‘‘, 8080)
 7 
 8 s = socket.socket()
 9 s.bind(ip_port)
10 s.listen(5)
11 while True:
12     conn, addr = s.accept()
13     while True:
14         recv_data = http://www.mamicode.com/conn.recv(1024)
15         if len(recv_data) == 0: break
16 
17         if str(recv_data, encoding = utf-8) == exit:
18             send_data =http://www.mamicode.com/ recv_data
19             conn.send(send_data)
20             break
21         send_data =http://www.mamicode.com/ recv_data.upper()
22         conn.send(send_data)
23     conn.close()
server

再看一个例子,客户端发送命令,在服务端执行后返回执行结果。

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 1 #!/usr/bin/env python
 2 # coding=utf-8
 3 
 4 import socket
 5 import subprocess
 6 
 7 ip_port = (‘‘, 8080)
 8 
 9 s = socket.socket()  # 生成套接字
10 s.bind(ip_port)  # 绑定ip端口
11 s.listen(5)    # 监听
12 while True:  # 循环接受新的连接
13     conn, addr = s.accept()  # 接受客户端请求,返回conn, addr是客户端ip
14     while True:  # 基于一个连接重复收发消息
15         recv_data = http://www.mamicode.com/conn.recv(1024)
16         if len(recv_data) == 0: break  # 如果客户端退出,服务端收到空消息,退出
17         if str(recv_data, encoding = utf-8) == exit:  # 如果收到的是exit,退出并发exit信息给客户端,客户端收到后exit tag后退出
18             send_data =http://www.mamicode.com/ recv_data
19             conn.send(send_data)
20             break
21 
22         p = subprocess.Popen(str(recv_data, encoding=utf-8), shell=True, stdout=subprocess.PIPE)
23         ret = p.stdout.read()
24         len_ret = len(ret)  # 计算结果长度
25         if len_ret == 0:  #表示没有正确输出
26             ret = 命令错误
27             conn.send(bytes(ret, encoding=utf-8))
28         else:
29             ready_tag = Ready|%s % len_ret  # 给客户端发送开始标志及包的长度
30             conn.send(bytes(ready_tag, encoding=utf-8))
31             feedback = conn.recv(1024)  # 接受客户端发来确认信息
32             if str(feedback, encoding=utf-8) == Start:  # 如果确认信息为start,开始发包
33                 conn.send(ret)
34     conn.close()
server

粘包分析

 在上面例子中,其实我们已经处理了粘包的问题。

粘包是什么呢,服务端每次给客户端传输1024字节,假若服务端要传回2048字节,服务端要分两次传,而客户端只接受了1024字节,剩下的字节等待下次接收。这就是粘包。把客户端接收字节数调大是否可以解决? 每次接收字节是有限制的,不能无限制的调大,可以通过服务端先把要发送总的字节发送过来,客户端循环收取可以解决这个问题。

更多功能

sk = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM,0)

参数一:地址簇

  socket.AF_INET IPv4(默认)
  socket.AF_INET6 IPv6

  socket.AF_UNIX 只能够用于单一的Unix系统进程间通信

参数二:类型

  socket.SOCK_STREAM  流式socket , for TCP (默认)
  socket.SOCK_DGRAM   数据报式socket , for UDP

  socket.SOCK_RAW 原始套接字,普通的套接字无法处理ICMP、IGMP等网络报文,而SOCK_RAW可以;其次,SOCK_RAW也可以处理特殊的IPv4报文;此外,利用原始套接字,可以通过IP_HDRINCL套接字选项由用户构造IP头。
  socket.SOCK_RDM 是一种可靠的UDP形式,即保证交付数据报但不保证顺序。SOCK_RAM用来提供对原始协议的低级访问,在需要执行某些特殊操作时使用,如发送ICMP报文。SOCK_RAM通常仅限于高级用户或管理员运行的程序使用。
  socket.SOCK_SEQPACKET 可靠的连续数据包服务

参数三:协议

  0  (默认)与特定的地址家族相关的协议,如果是 0 ,则系统就会根据地址格式和套接类别,自动选择一个合适的协议

sk.bind(address)

  s.bind(address) 将套接字绑定到地址。address地址的格式取决于地址族。在AF_INET下,以元组(host,port)的形式表示地址。

sk.listen(backlog)

  开始监听传入连接。backlog指定在拒绝连接之前,可以挂起的最大连接数量。

      backlog等于5,表示内核已经接到了连接请求,但服务器还没有调用accept进行处理的连接个数最大为5
      这个值不能无限大,因为要在内核中维护连接队列

sk.setblocking(bool)

  是否阻塞(默认True),如果设置False,那么accept和recv时一旦无数据,则报错。

sk.accept()

  接受连接并返回(conn,address),其中conn是新的套接字对象,可以用来接收和发送数据。address是连接客户端的地址。

  接收TCP 客户的连接(阻塞式)等待连接的到来

sk.connect(address)

  连接到address处的套接字。一般,address的格式为元组(hostname,port),如果连接出错,返回socket.error错误。

sk.connect_ex(address)

  同上,只不过会有返回值,连接成功时返回 0 ,连接失败时候返回编码,例如:10061

sk.close()

  关闭套接字

sk.recv(bufsize[,flag])

  接受套接字的数据。数据以字符串形式返回,bufsize指定最多可以接收的数量。flag提供有关消息的其他信息,通常可以忽略。

sk.recvfrom(bufsize[.flag])

  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。

sk.send(string[,flag])

  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。即:可能未将指定内容全部发送。

sk.sendall(string[,flag])

  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。

      内部通过递归调用send,将所有内容发送出去。

sk.sendto(string[,flag],address)

  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。该函数主要用于UDP协议。

sk.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 client 连接最多等待5s )

sk.getpeername()

  返回连接套接字的远程地址。返回值通常是元组(ipaddr,port)。

sk.getsockname()

  返回套接字自己的地址。通常是一个元组(ipaddr,port)

sk.fileno()

  套接字的文件描述符

socket编程--socket模块介绍