本文简要介绍socket模块包含的类及其使用。
1.开始了解socket模块前,先熟悉下Python的网络编程模块主要支持的两种Intent协议:TCP和UDP。TCP协议是一种面向连接的可靠协议,用于建立机器之间的双向通信流。UDP协议是一种较低级别的、以数据包为基础的协议(无连接传输模式)。与TCP不同,UDP信息不可靠。
他们的区别如下图所示:左图为TCP连接协议,右图为UDP连接协议
2.socket模块的部分类方法介绍
类方法 |
说明 |
|
socket.socket(family, type[,proto]) |
创建并返回一个新的 socket对象 |
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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 |
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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 |
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socket.gethostbyname_ex(name) |
它返回一个包含三个元素的元组,从左到右分别是给定地址的主要的主机名、同一IP地址的可选的主机名的一个列表、关于同一主机的同一接口的其它IP地址的一个列表(列表可能都是空的)。 |
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socket.gethostbyaddr(address) |
作用与gethostbyname_ex相同,只是你提供给它的参数是一个IP地址字符串 |
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Socket.getservbyname(service,protocol) |
它要求一个服务名(如'telnet'或'ftp')和一个协议(如'tcp'或'udp'),返回服务所使用的端口号 |
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socket.fromfd(fd, family, type) |
从现有的文件描述符创建一个 socket对象 |
3.socket对象的部分方法介绍
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 |
4.编写socket测试程序
(a)编写server的步骤
第一步是创建socket对象。调用socket构造函数。如:
socket = 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)。
第二步是将socket绑定到指定地址。这是通过socket对象的bind方法来实现的:
socket.bind( address )
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。
第三步是使用socket套接字的listen方法接收连接请求。
socket.listen( backlog )
backlog指定最多允许多少个客户连接到服务器。它的值至少为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。
第四步是服务器套接字通过socket的accept方法等待客户请求一个连接。
connection, address = socket.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。
第 五步是处理阶段,服务器和客户端通过send和recv方法通信(传输 数据)。服务器调用send,并采用字符串形式向客户发送信息。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,服务器必须指定一个整数,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,最后返回一个字符 串,用它表示收到的数据。如果发送的数据量超过了recv所允许的,数据会被截短。多余的数据将缓冲于接收端。以后调用recv时,多余的数据会从缓冲区 删除(以及自上次调用recv以来,客户可能发送的其它任何数据)。
传输结束,服务器调用socket的close方法关闭连接。(b)编写client的步骤
首先创建一个socket以连接服务器:socket =socket.socket( family, type )
使用socket的connect方法连接服务器。对于AF_INET家族,连接格式如下:
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。
处理阶段,客户和服务器将通过send方法和recv方法通信。
传输结束,客户通过调用socket的close方法关闭连接。5.实例源码:Python socket半双工聊天
(a)tcpserver.py
- # -*- coding: cp936 -*-
- #file:tcpserver.py
- import socket
- from time import ctime
- import sys
- bufsize = 1024
- host = '127.0.0.1'
- port = 8100
- address = (host,port)
- server_sock = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
- server_sock.bind(address)
- server_sock.listen(1)
- while True:
- print 'waiting for connection...'
- clientsock,addr = server_sock.accept()
- print 'received from :',addr
- while True:
- data = clientsock.recv(bufsize)
- print ' 收到---->%s\n%s' %(ctime(),data)
- data = raw_input("发送----->")
- clientsock.send(data)
- clientsock.close()
- server_sock.close()
- ## -*- coding: cp936 -*-
- ##file:tcpclient.py
- from socket import *
- from time import ctime
- bufsize = 1024
- host = '127.0.0.1'
- port = 8100
- addr = (host,port)
- client_sock = socket(AF_INET,SOCK_STREAM)
- client_sock.connect(addr)
- while True:
- data = raw_input("发送---->")
- if not data:
- break
- else:
- client_sock.send(data)
- data = client_sock.recv(bufsize)
- print '收到---->%s\n%s' %(ctime(),data)
- client_sock.close()
(c)运行结果:左边截图为server,右边截图为client
ref: http://blog.csdn.net/vicken520/article/details/8292835
1.前言:
虽说用Python编写简单的网络程序很方便,但复杂一点的网络程序还是用现成的框架比较好。这样就可以专心事务逻辑,而不是套接字的各种细节。SocketServer模块简化了编写网络服务程序的任务。同时SocketServer模块也是Python标准库中很多服务器框架的基础。
2.网络服务类:
SocketServer提供了4个基本的服务类:
TCPServer针对TCP套接字流
UDPServer针对UDP数据报套接字
UnixStreamServer和UnixDatagramServer针对UNIX域套接字,不常用。
它们的继承关系如下:
+------------+
| BaseServer |
+------------+
|
v
+-----------+ +------------------+
| TCPServer |------->| UnixStreamServer |
+-----------+ +------------------+
|
v
+-----------+ +--------------------+
| UDPServer |------->| UnixDatagramServer |
+-----------+ +--------------------+
2.1异步处理:
这个四个服务类都是同步处理请求的。一个请求没处理完不能处理下一个请求。要想支持异步模型,可以利用多继承让server类继承ForkingMixIn 或 ThreadingMixIn mix-in classes。
ForkingMixIn利用多进程(分叉)实现异步。
ThreadingMixIn利用多线程实现异步。
3.请求处理类:
要实现一项服务,还必须派生一个handler class请求处理类,并重写父类的handle()方法。handle方法就是用来专门是处理请求的。该模块是通过服务类和请求处理类组合来处理请求的。
SocketServer模块提供的请求处理类有BaseRequestHandler,以及它的派生类StreamRequestHandler和DatagramRequestHandler。从名字看出可以一个处理流式套接字,一个处理数据报套接字。
4.总结用SocketServer创建一个服务的步骤:
1.创建一个request handler class(请求处理类),继承自BaseRequestHandler class并重写它的handle()方法,该方法将处理到的请求。
2.实例化一个server class对象,并将服务的地址和之前创建的request handler class传递给它。
3.调用server class对象的handle_request() 或 serve_forever()方法来开始处理请求。
一个基于SocketServer的服务器示例:
from SocketServer import TCPServer,StreamRequestHandler
#定义请求处理类
class Handler(StreamRequestHandler):
def handle( self ):
addr = self .request.getpeername()
print 'Got connection from ' ,addr
self .wfile.write( 'Thank you for connecting' )
server = TCPServer(('', 1234 ), handler) #实例化服务类对象
server.server_forever() #开启服务
|
5.实现异步,支持多连接
前面介绍服务类时提到过,四个基本的服务类默认是同步模型的。要想支持异步可以利用多继承从ForkingMixIn 或ThreadingMixInmix-in classes和一个基本的服务类继承来定义一个支持异步的服务类。比如:
class Server(ThreadingMixIn, TCPServer): pass
ForkingMixIn 要考虑进程间的通信。ThreadingMixIn要考虑线程访问同一变量时的同步和互斥。
一个使用了多线程处理的服务器示例:
from
SocketServer
import
TCPServer, ThreadingMixIn, StreamRequestHandler
#定义支持多线程的服务类,注意是多继承
class
Server(ThreadingMixIn, TCPServer):
pass
#定义请求处理类
class
Handler(StreamRequestHandler):
def
handle(
self
):
addr
=
self
.request.getpeername()
print
'Got connection from '
,addr
self
.wfile.write(
'Thank you for connection'
)
server
=
Server(('',
1234
), Handler)
#实例化服务类
server.serve_forever()
#开启服务
ref: http://www.pythontab.com/html/2013/pythonjichu_0705/480.html