python socket編程詳細介紹

Python 提供了兩個基本的 socket 模塊。

   第一個是 Socket，它提供了標準的 BSD Sockets API。

   第二個是 SocketServer， 它提供了服務器中心類，能夠簡化網絡服務器的開發。

下面講的是Socket模塊功能

一、Socket 類型

套接字格式：

socket(family,type[,protocal]) 使用給定的地址族、套接字類型、協議編號（默認爲0）來建立套接字。

socket類型	描述
socket.AF_UNIX	只可以用於單一的Unix系統進程間通訊
socket.AF_INET	服務器之間網絡通訊
socket.AF_INET6	IPv6
socket.SOCK_STREAM	流式socket , for TCP
socket.SOCK_DGRAM	數據報式socket , for UDP
socket.SOCK_RAW	原始套接字，普通的套接字沒法處理ICMP、IGMP等網絡報文，而SOCK_RAW能夠；其次，SOCK_RAW也能夠處理特殊的IPv4報文；此外，利用原始套接字，能夠經過IP_HDRINCL套接字選項由用戶構造IP頭。
socket.SOCK_SEQPACKET	可靠的連續數據包服務
建立TCP Socket：	s=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
建立UDP Socket：	s=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM)

二、Socket 函數

注意點:

1）TCP發送數據時，已創建好TCP鏈接，因此不須要指定地址。UDP是面向無鏈接的，每次發送要指定是發給誰。

2）服務端與客戶端不能直接發送列表，元組，字典。須要字符串化repr(data)。

socket函數		描述
服務端socket函數
s.bind(address)	將套接字綁定到地址, 在AF_INET下,以元組（host,port）的形式表示地址.
s.listen(backlog)	開始監聽TCP傳入鏈接。backlog指定在拒絕鏈接以前，操做系統能夠掛起的最大鏈接數量。該值至少爲1，大部分應用程序設爲5就能夠了。
s.accept()	接受TCP鏈接並返回（conn,address）,其中conn是新的套接字對象，能夠用來接收和發送數據。address是鏈接客戶端的地址。
客戶端socket函數
s.connect(address)	鏈接到address處的套接字。通常address的格式爲元組（hostname,port），若是鏈接出錯，返回socket.error錯誤。
s.connect_ex(adddress)	功能與connect(address)相同，可是成功返回0，失敗返回errno的值。
公共socket函數
s.recv(bufsize[,flag])	接受TCP套接字的數據。數據以字符串形式返回，bufsize指定要接收的最大數據量。flag提供有關消息的其餘信息，一般能夠忽略。
s.send(string[,flag])	發送TCP數據。將string中的數據發送到鏈接的套接字。返回值是要發送的字節數量，該數量可能小於string的字節大小。
s.sendall(string[,flag])	完整發送TCP數據。將string中的數據發送到鏈接的套接字，但在返回以前會嘗試發送全部數據。成功返回None，失敗則拋出異常。
s.recvfrom(bufsize[.flag])	接受UDP套接字的數據。與recv()相似，但返回值是（data,address）。其中data是包含接收數據的字符串，address是發送數據的套接字地址。
s.sendto(string[,flag],address)	發送UDP數據。將數據發送到套接字，address是形式爲（ipaddr，port）的元組，指定遠程地址。返回值是發送的字節數。
s.close()	關閉套接字。
s.getpeername()	返回鏈接套接字的遠程地址。返回值一般是元組（ipaddr,port）。
s.getsockname()	返回套接字本身的地址。一般是一個元組(ipaddr,port)
s.setsockopt(level,optname,value)	設置給定套接字選項的值。
s.getsockopt(level,optname[.buflen])	返回套接字選項的值。
s.settimeout(timeout)	設置套接字操做的超時期，timeout是一個浮點數，單位是秒。值爲None表示沒有超時期。通常，超時期應該在剛建立套接字時設置，由於它們可能用於鏈接的操做（如connect()）
s.gettimeout()	返回當前超時期的值，單位是秒，若是沒有設置超時期，則返回None。
s.fileno()	返回套接字的文件描述符。
s.setblocking(flag)	若是flag爲0，則將套接字設爲非阻塞模式，不然將套接字設爲阻塞模式（默認值）。非阻塞模式下，若是調用recv()沒有發現任何數據，或send()調用沒法當即發送數據，那麼將引發socket.error異常。
s.makefile()	建立一個與該套接字相關連的文件

三、socket編程思路

TCP服務端：

1 建立套接字，綁定套接字到本地IP與端口

   # socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM) , s.bind()

2 開始監聽鏈接                   #s.listen()

3 進入循環，不斷接受客戶端的鏈接請求              #s.accept()

4 而後接收傳來的數據，併發送給對方數據         #s.recv() , s.sendall()

5 傳輸完畢後，關閉套接字                     #s.close()

TCP客戶端:

1 建立套接字，鏈接遠端地址

       # socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM) , s.connect()

2 鏈接後發送數據和接收數據          # s.sendall(), s.recv()

3 傳輸完畢後，關閉套接字          #s.close()

四、Socket編程之服務端代碼：

root@yangrong:/python# catday5-socket-server.py
#!/usr/bin/python
import socket   #socket模塊
import commands   #執行系統命令模塊
HOST='10.0.0.245'
PORT=50007
s= socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)   #定義socket類型，網絡通訊，TCP
s.bind((HOST,PORT))   #套接字綁定的IP與端口
s.listen(1)         #開始TCP監聽
while 1:
       conn,addr=s.accept()   #接受TCP鏈接，並返回新的套接字與IP地址
       print'Connected by',addr    #輸出客戶端的IP地址
       while 1:
                data=conn.recv(1024)    #把接收的數據實例化
               cmd_status,cmd_result=commands.getstatusoutput(data)   #commands.getstatusoutput執行系統命令（即shell命令），返回兩個結果，第一個是狀態，成功則爲0，第二個是執行成功或失敗的輸出信息
                if len(cmd_result.strip()) ==0:   #若是輸出結果長度爲0，則告訴客戶端完成。此用法針對於建立文件或目錄，建立成功不會有輸出信息
                        conn.sendall('Done.')
                else:
                       conn.sendall(cmd_result)   #不然就把結果發給對端（即客戶端）
conn.close()     #關閉鏈接

五、Socket編程之客戶端代碼：

root@yangrong:/python# catday5-socket-client.py
#!/usr/bin/python
import socket
HOST='10.0.0.245'
PORT=50007
s=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)      #定義socket類型，網絡通訊，TCP
s.connect((HOST,PORT))       #要鏈接的IP與端口
while 1:
       cmd=raw_input("Please input cmd:")       #與人交互，輸入命令
       s.sendall(cmd)      #把命令發送給對端
       data=s.recv(1024)     #把接收的數據定義爲變量
        print data         #輸出變量
s.close()   #關閉鏈接

六、執行效果：

服務端執行效果：

客戶端執行效果：

七、程序缺限：

這是一個簡單的socket通訊，裏面存在一些bug

1.在客戶端輸入回車，會掛死。

2.服務端返回的數據大於1024，客戶端顯示不全。

3.單進程，若是多個客戶端鏈接，要排隊，前一個斷開，後一個客戶端才能通訊。

不想把代碼寫的太複雜，簡單的說下解決方案：

問題1.在客戶端上判斷輸入爲空，要求從新輸入。

問題2.在客戶端上循環接收，直到接收完。但有沒有完客戶端是不知道的，須要服務端發一個結束符。

問題3.在服務端導入SocketServer模塊，使得每創建一個鏈接，就新建立一個線程。實現多個客戶端與服務端通訊。多線程通訊原理以下圖：

python socket參考地址：

http://blog.163.com/yi_yixinyiyi/blog/static/136286889201152814341144/

http://blog.sina.com.cn/s/blog_4b5039210100ep72.html

http://blog.sina.com.cn/s/blog_523491650100hikg.html