Python学习 :socket基础

2023-01-31 00:01:29 python 学习 基础

 Socket基础

  什么是socket?

  - socket为接口通道,内部封装了IP地址、端口、协议等信息;我们可以看作是以前的通过电话机拨号上网的年代,socket即为电话线

  socket通信流程

  我们通过下面的图来了解socket的通信流程

 

  流程描述:

  - 1 服务器根据地址类型(ipv4,ipv6)、socket类型、协议创建socket

  - 2 服务器为socket绑定ip地址和端口号

  - 3 服务器socket监听端口号请求,随时准备接收客户端发来的连接,这时候服务器的socket并没有被打开

  - 4 客户端创建socket

  - 5 客户端打开socket,根据服务器ip地址和端口号试图连接服务器socket

  - 6 服务器socket接收到客户端socket请求,被动打开,开始接收客户端请求,直到客户端返回连接信息。这时候socket进入阻塞状态,

      所谓阻塞即accept()方法一直等到客户端返回连接信息后才返回,开始接收下一个客户端连接请求

  - 7 客户端连接成功,向服务器发送连接状态信息

  - 8 服务器accept方法返回,连接成功

  - 9 客户端向socket写入信息(或服务端向socket写入信息)

  - 10 服务器读取信息(客户端读取信息)

  - 11 客户端关闭

  - 12 服务器端关闭

 

  socket 方法

  - socket 方法中有两个参数:family、type

  family 的参数来确定服务器之间的通信

  - family = AF_INET :  服务器之间的通信

  - family = AF_INET6 :服务器之间的通信

  - family = AF_UNIX : UNIX系统中的进程间的通信

  type 的参数来确定连接协议

  - type = SOCK_STREAM : 用来建立 tcp

  - type = SOCK_Dgram :     用来建立 UDP

  其他方法

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])
   #注意send发送的数据必须为byte
  #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

简单实现两端聊天

------------------服务器端------------------
import socket

# 创建socket对象,socket 默认的参数为 family = AF_INET 、type = SOCK_STREAM
sk = socket.socket()

address = ('127.0.0.1',8000)
# 绑定IP地址与端口
sk.bind(address)

# 最大的等待数为5
sk.listen(5)

print('server is waiting...')
# 进行阻塞,等待客户端来连接
conn,addr = sk.accept()

# conn 为客户端的socket对象
inp = input('>>>')
conn.send(bytes(inp,'utf-8'))

# conn.close()
# 关闭与客户端的链接
-------------------------------------------

-------------------客户端-------------------
import socket

sk = socket.socket()

address = ('127.0.0.1',8000)
sk.connect(address)
# 连接进入服务端

# recv也会进行阻塞,recv一次接收的内容最大为1024k
data = sk.recv(1024)
print(str(data,'utf-8'))

  上述例子,我们实现了服务端与客户端的连接,并进行了聊天;

  - 首先,我们需要先打开服务端,此时服务端会进行阻塞,等待客户端的接入

  - 接着,我们就可以打开客户端连入服务端,此时即可以开始聊天

  在往后,我们还会学到服务端的并发聊天、远程操作、文件上传等相关操作

相关文章