pythonsocket通信

学习编程,总会遇到服务器和客户端,相互通信的问题,现在就来介绍一下python的socket模块

首先理解一下客户端和服务器的概念,服务器首先在一台主机的ip和端口,启动服务并监听,等待客户端的连接

客户端通过服务器的ip和端口,连接到服务器

我们现在来用python写服务器,创建一个server.py文件

1.创建socket对象,调用socket的构造函数,

<span style="font-size:14px;">server=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)</span>
socket.socket(famliy,type),family代表地址家族,

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家族用于同一台机器上的进程间通信。
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.将socket绑定到服务器的主机和ip,通过Bind方法(假如我们在主机的2220端口进行监听)

server.bind(('127.0.0.1',2220))
 由AF_INET所创建的套接字,address地址必须是一个双元素元组,格式是(host,port)。host代表主机,port代表端口号。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.服务器开始监听,接收客户端的连接请求

server.listen(5)
这里的5的意思,可以允许多客户端连接到服务器,至少为1,超过这个数字,服务器便会拒绝连接

4.服务器套接字通过accept方法等待客户请求的一个连接

connection,address=server.accept()
调 用accept方法时,socket会时入“waiting”状态。客户请求连接时,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.服务器和客户端进行连接之后,先开始互相传输数据。服务器通过调用send方法,用字符串的形式向客户发送信息,

通过recv方法接收客户端发过来的数据,必须制定一个收到的最大数据量

server.send(data)
server.recv(1024)
6.等到数据传输结束,服务器调用close方法,关闭连接
server.close()
服务端基本上就是这样,

接下来我们来创建客户端,创建一个client.py

1.客户端相应的也要创建一个socket对象,来连接服务端

client=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
2.客户端连接服务器,通过调用connect方法实现,这里的主机和端口要和服务器绑定的一致

client.connect(('127.0.0.1',2220))
3.客户端和服务器连接好后,便可开始和服务器进行数据交互

client.send(data)
client.recv(1024)
4.传输结束,客户端调用socket的close方法
client.close




内容概要:该论文聚焦于T2WI核磁共振图像超分辨率问题,提出了一种利用T1WI模态作为辅助信息的跨模态解决方案。其主要贡献包括:提出基于高频信息约束的网络框架,通过主干特征提取分支和高频结构先验建模分支结合Transformer模块和注意力机制有效重建高频细节;设计渐进式特征匹配融合框架,采用多阶段相似特征匹配算法提高匹配鲁棒性;引入模型量化技术降低推理资源需求。实验结果表明,该方法不仅提高了超分辨率性能,还保持了图像质量。 适合人群:从事医学图像处理、计算机视觉领域的研究人员和工程师,尤其是对核磁共振图像超分辨率感兴趣的学者和技术开发者。 使用场景及目标:①适用于需要提升T2WI核磁共振图像分辨率的应用场景;②目标是通过跨模态信息融合提高图像质量,解决传统单模态方法难以克服的高频细节丢失问题;③为临床诊断提供更高质量的影像资料,帮助医生更准确地识别病灶。 其他说明:论文不仅提供了详细的网络架构设计与实现代码,还深入探讨了跨模态噪声的本质、高频信息约束的实现方式以及渐进式特征匹配的具体过程。此外,作者还对模型进行了量化处理,使得该方法可以在资源受限环境下高效运行。阅读时应重点关注论文中提到的技术创新点及其背后的原理,理解如何通过跨模态信息融合提升图像重建效果。
<think>我们被要求使用Pythonsocket模块进行网络通信。根据引用,我们可以知道socket通信有两种主要类型:TCP(面向连接)和UDP(无连接)。我们将分别介绍这两种通信方式的实现方法,并提供示例代码。 ### TCP Socket通信 TCP提供可靠的、面向连接的通信。在TCP通信中,服务器和客户端需要建立连接,然后才能进行数据传输。 #### 服务端实现步骤: 1. 创建socket对象 2. 绑定IP地址和端口 3. 监听连接 4. 接受客户端连接 5. 接收和发送数据 6. 关闭连接 #### 客户端实现步骤: 1. 创建socket对象 2. 连接服务器 3. 发送和接收数据 4. 关闭连接 ### UDP Socket通信 UDP提供无连接的通信,数据报以独立包的形式发送,不保证可靠性和顺序。 #### 服务端(接收端)实现步骤: 1. 创建socket对象(指定为SOCK_DGRAM) 2. 绑定IP地址和端口 3. 接收数据(recvfrom) 4. 发送数据(sendto) 5. 关闭socket #### 客户端(发送端)实现步骤: 1. 创建socket对象(指定为SOCK_DGRAM) 2. 发送数据(sendto) 3. 接收数据(recvfrom) 4. 关闭socket 下面我们分别给出TCP和UDP的示例代码。 ### TCP示例 #### 服务端代码(参考引用[2]并修改): ```python import socket # 创建TCP socket server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) # 绑定IP和端口 server_socket.bind(("127.0.0.1", 8888)) # 监听,设置最大连接数 server_socket.listen(5) print("TCP服务器启动,等待客户端连接...") while True: # 接受客户端连接 client_socket, addr = server_socket.accept() print(f"客户端 {addr} 已连接") # 接收数据 data = client_socket.recv(1024) print(f"收到来自客户端的消息: {data.decode('utf-8')}") # 发送响应 response = "你好,客户端!我已收到你的消息。" client_socket.send(response.encode('utf-8')) # 关闭客户端socket client_socket.close() ``` #### 客户端代码: ```python import socket # 创建TCP socket client_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) # 连接服务器 client_socket.connect(("127.0.0.1", 8888)) # 发送数据 message = "你好,服务器!" client_socket.send(message.encode('utf-8')) # 接收响应 response = client_socket.recv(1024) print(f"收到服务器的响应: {response.decode('utf-8')}") # 关闭socket client_socket.close() ``` ### UDP示例 #### 服务端(接收端)代码(参考引用[4]): ```python import socket # 创建UDP socket udp_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM) # 绑定IP和端口 udp_socket.bind(("127.0.0.1", 9999)) print("UDP服务器启动,等待数据...") while True: # 接收数据 data, addr = udp_socket.recvfrom(1024) print(f"收到来自 {addr} 的消息: {data.decode('utf-8')}") # 发送响应 response = "UDP服务器已收到消息" udp_socket.sendto(response.encode('utf-8'), addr) ``` #### 客户端(发送端)代码: ```python import socket # 创建UDP socket udp_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM) server_address = ("127.0.0.1", 9999) message = "你好,UDP服务器!" # 发送数据 udp_socket.sendto(message.encode('utf-8'), server_address) # 接收响应 response, addr = udp_socket.recvfrom(1024) print(f"收到来自服务器的响应: {response.decode('utf-8')}") # 关闭socket udp_socket.close() ``` ### 关键点说明 1. **TCP与UDP的选择**: - 需要可靠传输(如文件传输)使用TCP - 需要低延迟且能容忍丢包(如视频流)使用UDP 2. **编码问题**: - 在发送和接收字符串时,需要统一编码(如UTF-8) 3. **阻塞与非阻塞**: - 默认情况下socket是阻塞的,可以使用`setblocking(False)`设置为非阻塞(引用[3]提到) 4. **多线程处理**: - 对于TCP服务器,为了同时处理多个客户端,通常使用多线程(引用[3]提到) ### 多线程TCP服务器示例 ```python import socket import threading def handle_client(client_socket, addr): print(f"处理客户端 {addr} 的连接") data = client_socket.recv(1024) print(f"收到: {data.decode('utf-8')}") client_socket.send("已收到".encode('utf-8')) client_socket.close() server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) server_socket.bind(("127.0.0.1", 8888)) server_socket.listen(5) print("多线程TCP服务器启动...") while True: client_sock, addr = server_socket.accept() # 为每个客户端创建一个线程 client_thread = threading.Thread(target=handle_client, args=(client_sock, addr)) client_thread.start() ``` ### 相关问题 1. 如何设置socket的超时时间? 2. 如何实现一个非阻塞的socket服务器? 3. 在UDP通信中,如何保证数据的可靠传输? 4. 如何用socket传输文件? 5. Pythonsocket模块支持哪些地址族(如IPv6)? 通过以上示例和说明,您应该能够使用Pythonsocket模块实现基本的网络通信。如有进一步的问题,可以参考相关引用或提出具体问题。</think>### Python Socket 通信实现详解 Socket 是网络通信的基础,Python 通过内置的 `socket` 模块提供了完整的网络编程支持。以下是两种主要通信方式的实现方法和示例: --- #### 一、TCP 通信(面向连接) TCP 提供可靠的、面向连接的通信,适用于需要数据完整性的场景。 **服务端实现:** ```python import socket # 创建TCP socket对象 server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) # 绑定IP和端口 server_socket.bind(("0.0.0.0", 8888)) # 开始监听(5个等待连接队列) server_socket.listen(5) print("TCP服务端启动,等待客户端连接...") while True: # 接受客户端连接 client_socket, addr = server_socket.accept() print(f"客户端 {addr} 已连接") # 接收数据(最大1024字节) data = client_socket.recv(1024).decode('utf-8') print(f"收到消息: {data}") # 发送响应 response = "消息已收到!" client_socket.send(response.encode('utf-8')) # 关闭连接 client_socket.close() ``` **客户端实现:** ```python import socket # 创建TCP socket client_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) # 连接服务器 client_socket.connect(("127.0.0.1", 8888)) # 发送数据 message = "你好,服务端!" client_socket.send(message.encode('utf-8')) # 接收响应 response = client_socket.recv(1024).decode('utf-8') print(f"服务端响应: {response}") # 关闭连接 client_socket.close() ``` --- #### 二、UDP 通信(无连接) UDP 提供高效的无连接通信,适用于实时性要求高的场景[^4]。 **服务端实现:** ```python import socket # 创建UDP socket udp_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM) # 绑定端口 udp_socket.bind(("0.0.0.0", 9999)) print("UDP服务端启动...") while True: # 接收数据和客户端地址 data, addr = udp_socket.recvfrom(1024) print(f"收到来自 {addr} 的消息: {data.decode('utf-8')}") # 发送响应 response = "UDP消息已接收" udp_socket.sendto(response.encode('utf-8'), addr) ``` **客户端实现:** ```python import socket # 创建UDP socket udp_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM) # 发送数据 message = "这是UDP测试消息" udp_socket.sendto(message.encode('utf-8'), ("127.0.0.1", 9999)) # 接收响应 response, addr = udp_socket.recvfrom(1024) print(f"收到服务端响应: {response.decode('utf-8')}") # 关闭socket udp_socket.close() ``` --- ### 关键概念说明 | 特性 | TCP | UDP | |------|-----|-----| | **连接类型** | 面向连接 | 无连接 | | **可靠性** | 高(数据包重传) | 低(可能丢失) | | **数据顺序** | 保证有序 | 不保证有序 | | **速度** | 较慢 | 较快 | | **适用场景** | 文件传输、网页浏览 | 视频流、实时游戏 | --- ### 高级应用技巧 1. **多线程处理**(解决阻塞问题)[^3]: ```python import threading def handle_client(client_sock, addr): data = client_sock.recv(1024) print(f"{addr} 发送: {data.decode()}") client_sock.send("响应消息".encode()) client_sock.close() # 在主线程中 client_socket, addr = server_socket.accept() thread = threading.Thread(target=handle_client, args=(client_socket, addr)) thread.start() ``` 2. **HTTP 响应实现**(参考引用[2]): ```python # 在TCP服务端添加HTTP响应头 response_headers = "HTTP/1.1 200 OK\r\nContent-Type: text/html; charset=utf-8\r\n\r\n" html_content = "<h1>欢迎访问Python Socket服务器</h1>" client_socket.send((response_headers + html_content).encode('utf-8')) ``` 3. **设置超时**: ```python client_socket.settimeout(10.0) # 10秒超时 ``` --- ### 常见问题解决 1. **`Address already in use` 错误** ```bash # Linux/Mac解决方案 sudo lsof -i :8888 kill -9 <PID> ``` 2. **中文乱码问题** - 统一使用 UTF-8 编码: ```python data.decode('utf-8') # 接收时解码 message.encode('utf-8') # 发送时编码 ``` 3. **大数据传输** ```python # 分块接收大数据 chunks = [] while True: chunk = client_socket.recv(4096) if not chunk: break chunks.append(chunk) data = b''.join(chunks) ``` --- ### 相关问题 1. 如何实现 Python 的 HTTPS 服务器? 2. WebSocket 和普通 Socket 有什么区别? 3. 如何用 Socket 实现文件传输功能? 4. Python 的 asyncio 如何优化 Socket 性能? 5. 如何通过 Wireshark 分析 Socket 通信流量?
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