python socket模块---实现网络通信模块

socket又称为套接字，它是所有网络通信的基础。网络通信其实就是进程间的通信，socket主要使用IP地址、协议、端口号来标识一个进程。端口号的范围为0~65535(用户端口号一般大于1024)，协议有很多种，一般我们经常用到的就是TCP、UDP。

15.1 socket常用函数

socket.socket(socket_family,socket_type,protocol=0)   创建套接字

socket_family可以是如下参数：

socket.AF_INET： 使用IPv4协议。

socket.AF_INET6：使用IPv6协议。

socket.AF_UNIX： 只能够用于单一的Unix系统进程间通信。

socket_type可以是如下参数:

socket.SOCK_STREAM：流式socket , for TCP

socket.SOCK_DGRAM： 数据报式socket , for UDP

socket.SOCK_RAW：原始套接字。普通的套接字无法处理ICMP、IGMP等网络报文，而SOCK_RAW可以；其次，SOCK_RAW也可以处理特殊的IPv4报文；此外，利用原始套接字，可以通过IP_HDRINCL套接字选项由用户构造IP头。

socket.SOCK_RDM： 一种可靠的UDP形式，即保证交付数据报但不保证顺序。

socket.SOCK_SEQPACKET： 可靠的连续数据包服务。

protocol参数：0（默认）与特定的地址家族相关的协议。如果是0，则系统就会根据地址格式和套接类别,自动选择一个合适的协议。

服务器端套接字函数如下：

bind()   绑定地址(ip地址,端口)到套接字,参数必须是元组的格式例如：s.bind(('127.0.0.1',8009))

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

accept()  接受TCP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。

客户端socket函数如下：

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。

connect_ex(address) 功能与connect(address)相同，但是成功返回0，失败返回errno的值，例如：10061。

服务器端和客户端公共socket函数如下：

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connect()）

gettimeout()  返回当前超时期的值，单位是秒。如果没有设置超时期，则返回None。

recv(bufsize[,flag])  接受TCP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。

send(string[,flag]) 发送TCP数据。将string中的数据发送到连接的套接字。返回值是已发送的字节数量，该数量可能小于string的字节大小。

sendall(string[,flag])  完整发送TCP数据。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。实际上内部通过递归调用send，将所有内容发送出去。

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。

recvfrom(bufsize[.flag])  接受UDP套接字的数据。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。

close()  关闭套接字。

setsockopt(level,optname,value)  设置给定套接字选项的值。

例：setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, 1)   防止socket server重启后端口被占用。

getsockopt(level,optname[.buflen])   返回套接字选项的值。

setblocking(flag)  如果flag为0，则将套接字设为非阻塞模式，否则将套接字设为阻塞模式（默认值）。非阻塞模式下，如果调用recv()没有发现任何数据，或send()调用无法立即发送数据，那么将引起socket.error异常。

getpeername() 返回连接套接字的远程地址。返回值通常是元组（ipaddr,port）。

getsockname()  返回套接字自己的地址。通常是一个元组(ipaddr,port)。

15.2 创建TCP服务器端和客户端实例

TCP服务器端代码实例如下：

import socket

import threading

import time

import sys

def tcp_server():

    try:

        s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)

        # 防止socket server重启后端口被占用（socket.error: [Errno 98] Address already in use）

        s.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, 1)

        s.bind(('127.0.0.1', 6666))

        s.listen(10)

    except socket.error as msg:

        print(msg)

        sys.exit(1)

    print('Waiting connection...')

    while 1:

        conn, addr = s.accept()

        t = threading.Thread(target=deal_data, args=(conn, addr))

        t.start()

def deal_data(conn, addr):

    print('Accept new connection from {0}'.format(addr))

    conn.send(('Hi, Welcome to the server!').encode())

    while 1:

        data = conn.recv(1024)

        print('{0} client send data is {1}'.format(addr, data.decode()))

        if data.decode() == 'exit' or not data:

            print('{0} connection close'.format(addr))

            conn.send(bytes('Connection closed!', 'UTF-8'))

            break

        conn.send(bytes('Hello, {0}'.format(data), "UTF-8"))  # a bytes-like object is required, not 'str'

    conn.close()

if __name__ == '__main__':

    tcp_server()

TCP客户端代码实例如下：

import socket

import sys

def tcp_client():

    try:

        s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)

        s.connect(('127.0.0.1', 6666))

    except socket.error as msg:

        print(msg)

        sys.exit(1)

    print(s.recv(1024))  # 目的在于接受：Accept new connection from (...

    while 1:

        data = input('please input work: ').encode()

        print(data)

        s.send(data)

        print('aa', s.recv(1024))

        if data.decode() == 'exit':

            break

    s.close()

if __name__ == '__main__':

    tcp_client()