python之socket编程举例

本文举例说明socket模块的应用，使用python3。

首先举一个简单的例子实现socket_server端与socket_client端的连接。

socket_server端：

__author__ = "Allen Liu"
__time__ = "2017/8/9"
'''This is a socket_serer used by socket module. '''
import  socket #导入socket模块
# 首先创建一个socket对象
s1 = socket.socket()
# 将该socket对象绑定到指定地址
s1.bind(('127.0.0.1',9999))# 127.0.0.1为本机地址，用于本机测试
# 使用listen方法监听连接请求
s1.listen(2)#默认为阻塞状态，就是说在监听到连接之后才向后执行。
# 利用accept方法与请求客户端建立连接
q, v = s1.accept()# 返回q为一个套接字，通过这个套接字与客户端通信
# 向客户端发送一个确认信息
q.send(b'The connection was established!')# python3中只能以byte格式传输
# 传输结束，用close方法关闭连接
s1.close()

socket_client端：

__author__ = "Allen Liu"
__time__ = "2017/8/9"
'''This is a socket_client used by socket module '''
import socket # 导入socket模块
# 创建一个socket对象
s1 = socket.socket()
# 使用connect方法尝试连接服务器
s1.connect(('127.0.0.1',9999))
# 建立连接后使用recv方法接收来自server的确认信息
receive = s1.recv(1024)# 1024为最大的可接受消息长度
# 打印出接收到的确认信息
print(receive)
# 结束时关闭连接
s1.close()

下面将创建一个简单的server端的步骤进行归纳：

1. 第一步是创建socket对象。调用socket构造函数。如：

s1 = socket.socket( family, type )

family参数代表地址家族，可为AF_INET或AF_UNIX。AF_INET家族包括Internet地址，AF_UNIX家族只能够用于单一的Unix系统进程间通信。type参数代表套接字类型，可为SOCK_STREAM(流套接字)和SOCK_DGRAM(数据报套接字)。

2. 第二步是通过bind方法将socket绑定到指定地址：

s1.bind( address )

address地址必须是一个双元素元组，格式是(host,port)。host代表主机名或者IP地址，port代表端口号。端口数值的取值范围是0~65535。端口数小于1024的都是为众所周知的网络服务所保留的 （例如Web服务使用的80端口），建议使用大于1024的端口号进行测试，如果端口号正在使用、主机名不正确或端口已被保留，bind方法将引发socket.error异常。

3. 第三步是使用socket套接字的listen方法接收连接请求。

s1.listen( backlog )

backlog是一个正整数，指定最多允许多少个客户连接到服务器，默认为1。收到连接请求后，这些请求需要排队，如果队列满，就拒绝请求。

4. 第四步是服务器套接字通过socket的accept方法与请求客户端建立一个连接。

connection, address = socket.accept()

客户端请求连接时，方法建立连接并返回服务器。accept方法返回一个含有两个元素的元组(connection,address)。第一个元素connection是新的socket对象，服务器必须通过它与客户通信；第二个元素 address是客户的Internet地址。

5. 第五步是处理阶段，服务器调用send方法向客户端发送一个确认效益，python3只能发送byte型数据，注意数据格式的转换。send方法返回已发送的字符个数。服务器使用recv方法从客户接收信息。调用recv 时，服务器可以指定一个整数，它对应于可通过本次方法调用来接收的最大数据量。recv方法在接收数据时会进入“blocked”状态，最后返回一个byte型数据，用它表示收到的数据。

6. 传输结束，服务器调用socket的close方法关闭连接。

创建client端的步骤：

1. 创建一个socket以连接服务器：

s1 = socket.socket( family, type )

2.使用socket的connect方法连接服务器：

socket.connect( (host,port) )、

host代表服务器主机名或IP，port代表服务器进程所绑定的端口号。如连接成功，客户就可通过套接字与服务器通信，如果连接失败，会引发socket.error异常。

3. 处理阶段，客户和服务器将通过send方法和recv方法通信。

4. 传输结束，客户通过调用socket的close方法关闭连接。

上面的例子建立连接后只发送了一条确认消息后就断开了，下面我们用socket实现一个猜数字的游戏，我们想要达到的预期是这样的：

假设有两个玩家1,2分别为client端和server端。玩家1在client端输入一个在1-100的数字，并规定玩家2最多可以猜多少次；玩家2在server端，输入自己猜的数字，如果猜的数

字不对并且猜的次数没有超出玩家1规定的次数，会收到一条提示信息。如果在规定次数内猜中则赢得比赛，否则玩家2本次游戏尝试失败。

代码如下：

server端：

__author__ = "Allen Liu"
__time__ = "2017/8/9"
'''This is a socket_serer used by socket module. '''
import  socket #导入socket模块
s1 = socket.socket()
s1.bind(('127.0.0.1',9999))
s1.listen()
q, v = s1.accept()
receive = q.recv(1024)
print('You have %s times to guess the answer!' % receive.decode())
try:
    while True:
        ans = input('Please input your answer:')
        q.send(ans.encode())
        receive = q.recv(1024).decode()
        if receive == 'You got it!':
            print('You win the game!')
            break
        elif receive == 'You loss the game!':
            print('You loss the game!')
        else:
            print(receive)
except ConnectionAbortedError:
    print('You loss the game!')
s1.close()

client端：

__author__ = "Allen Liu"
__time__ = "2017/8/9"
'''This is a socket_client used by socket module '''
import socket # 导入socket模块
answer = int(input('Please input the answer (1-100):'))
times = input('How many times you want she/he to guess:')
reply = ['The answer is a smaller one...', 'The answer is a bigger one... ',\
         'You got it!']
c1 = socket.socket()
c1.connect(('127.0.0.1',9999))
c1.send(times.encode())
guess_time = 0
while True:
    guess_time += 1
    receive = int((c1.recv(1024).decode()))
    if receive == answer:
        c1.send(reply[2].encode())
        print('He/She wins the game!')
        break
    elif receive > answer and guess_time < int(times):
        c1.send(reply[0].encode())
    elif receive < answer and guess_time < int(times):
        c1.send(reply[1].encode())
    else:
        c1.send(b'You loss the game!')
        print('He/She losses the game!')
        break
c1.close()