Python Socket

本文详细介绍了Python中socket模块的功能与用法,包括低层网络接口Socket和简化网络服务器开发的SocketServer。通过实例代码展示了如何创建、绑定、监听、连接socket,以及接收、发送数据等操作。此外,还提供了服务端echoserver.py和客户端echoclient.py的代码示例,用于实际应用。

Python socket 模块


Python 提供了两个基本的 socket 模块。第一个是 Socket,它提供了标准的 BSD Sockets API。第二个是 SocketServer,它提供了服务器中心类,可以简化网络服务器的开发。Python 使用一种异步的方式来实现这种功能,您可以提供一些插件类来处理服务器中应用程序特有的任务。表 1 列出了本节所涉及的类和模块。


表 1. Python 类和模块
类/模块说明
Socket低层网络接口(每个 BSD API)
SocketServer提供简化网络服务器开发的类


让我们来看一下这些模块,以便理解它们是如何工作的。


 



Socket 模块提供了 UNIX® 程序员所熟悉的基本网络服务(也称为 BSD API)。这个模块中提供了在构建 socket 服务器和客户机时所需要的所有功能。

这个 API 与标准的 C API 之间的区别在于它是面向对象的。在 C 中,socket 描述符是从 socket 调用中获得的,然后会作为一个参数传递给 BSD API 函数。在 Python 中,socket 方法会向应用 socket 方法的对象返回一个 socket 对象。表 2 给出了几个类方法,表 3 显示了一部分实例方法。


表 2. Socket 模块的类方法
类方法说明
Socket低层网络接口(每个 BSD API)
socket.socket(family, type)创建并返回一个新的 socket 对象
socket.getfqdn(name)将使用点号分隔的 IP 地址字符串转换成一个完整的域名
socket.gethostbyname(hostname)将主机名解析为一个使用点号分隔的 IP 地址字符串
socket.fromfd(fd, family, type)从现有的文件描述符创建一个 socket 对象



表 3. Socket 模块的实例方法
实例方法说明
sock.bind( (adrs, port) )将 socket 绑定到一个地址和端口上
sock.accept()返回一个客户机 socket(带有客户机端的地址信息)
sock.listen(backlog)将 socket 设置成监听模式,能够监听 backlog 外来的连接请求
sock.connect( (adrs, port) )将 socket 连接到定义的主机和端口上
sock.recv( buflen[, flags] )从 socket 中接收数据,最多 buflen 个字符
sock.recvfrom( buflen[, flags] )从 socket 中接收数据,最多 buflen 个字符,同时返回数据来源的远程主机和端口号
sock.send( data[, flags] )通过 socket 发送数据
sock.sendto( data[, flags], addr )通过 socket 发送数据
sock.close()关闭 socket
sock.getsockopt( lvl, optname )获得指定 socket 选项的值
sock.setsockopt( lvl, optname, val )设置指定 socket 选项的值


类方法 和 实例方法 之间的区别在于,实例方法需要有一个 socket 实例(从 socket 返回)才能执行,而类方法则不需要。


1、服务端-echoserver.py

 

 

2、客户端-echoclient.py

 

### Python Socket 编程概述 Python 的 `socket` 提供了访问底层套接字接口的功能,使得开发者能够创建高效的客户端和服务器应用程序。通过该可以实现不同主机之间的数据传输[^1]。 ### 创建基本的 TCP 客户端和服务端程序 #### 服务端代码示例 下面是一个简单的TCP回显服务器的例子: ```python import socket def start_server(host='localhost', port=8080): with socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) as s: s.bind((host, port)) s.listen() conn, addr = s.accept() # 接受来自任何客户端的连接请求 with conn: print('Connected by', addr) while True: data = conn.recv(1024) if not data: break conn.sendall(data) if __name__ == "__main__": start_server() ``` 这段代码定义了一个函数来启动一个监听指定地址和端口的服务端实例[^3]。 #### 客户端代码示例 这里有一个配套使用的TCP客户端脚本: ```python import socket def connect_to_server(message, host='localhost', port=8080): with socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) as s: s.connect((host, port)) # 连接到给定IP地址和端口号上的远程机器 s.sendall(message.encode()) response = s.recv(1024).decode() return response if __name__ == "__main__": message = "Hello, world" reply = connect_to_server(message) print(f"Received {reply!r}") ``` 此部分展示了如何建立与上述服务器的连接并发送消息以及接收响应。 ### 实现更复杂的应用场景 除了基础的消息传递外,还可以利用Socket来进行更多类型的交互操作,比如构建支持多个用户的聊天室应用或是模仿HTTP协议的行为等[^2]。 对于想要深入了解这些高级特性的读者来说,建议进一步研究有关I/O多路复用技术(如select/poll/epoll)、异步IO等内容,这有助于提高并发处理能力。
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