socket通讯

 

socket是什么？

 

socket通常也称作"套接字"，用于描述IP地址和端口，是一个通信链的句柄，应用程序通常通过"套接字"向网络发出请求或者应答网络请求。

socket起源于Unix，而Unix/Linux基本哲学之一就是“一切皆文件”，对于文件用【打开】【读写】【关闭】模式来操作。socket就是该模式的一个实现，socket即是一种特殊的文件，一些socket函数就是对其进行的操作（读/写IO、打开、关闭）

socket和file的区别：

• file模块是针对某个指定文件进行【打开】【读写】【关闭】
• socket模块是针对 服务器端 和 客户端Socket 进行【打开】【读写】【关闭

 

 

更多功能

sk = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM,0)

参数一：地址簇

　　socket.AF_INET IPv4（默认）
　　socket.AF_INET6 IPv6

　　socket.AF_UNIX 只能够用于单一的Unix系统进程间通信

参数二：类型

　　socket.SOCK_STREAM　　流式socket , for TCP （默认）
　　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 是一种可靠的UDP形式，即保证交付数据报但不保证顺序。SOCK_RAM用来提供对原始协议的低级访问，在需要执行某些特殊操作时使用，如发送ICMP报文。SOCK_RAM通常仅限于高级用户或管理员运行的程序使用。
　　socket.SOCK_SEQPACKET 可靠的连续数据包服务

参数三：协议

　　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

 

 

web服务应用demo

#!/usr/bin/env python
#coding:utf-8
import socket
 
def handle_request(client):
    buf = client.recv(1024)
    client.send("HTTP/1.1 200 OK\r\n\r\n")
    client.send("Hello, World")
 
def main():
    sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
    sock.bind(('localhost',8080))
    sock.listen(5)
 
    while True:
        connection, address = sock.accept()
        handle_request(connection)
        connection.close()
 
if __name__ == '__main__':
  main()

 

一、利用socket实现简单的即时通讯

 

server端：

 

#! usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-

import socket

server = socket.socket()

server.bind(('127.0.0.1', 8888))
server.listen(5)
# print("before")
while True:
    print("before")
    conn, addr = server.accept()    # 等待链接
    conn.sendall(bytes("welcome, hanhan...", encoding='utf-8'))    # python3.0之后必须是bytes类型
    while True:
        ret_byte = conn.recv(1024)
        ret_str = str(ret_byte, encoding='utf-8')
        if ret_str == 'q':
            break
        conn.sendall(bytes(ret_str + 'good', encoding='utf-8'))
    print(addr)
    print("after")

 

client端：

 

#! usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-

import socket

client = socket.socket()

client.connect(("127.0.0.1", 8888))
result_byte = client.recv(1024)
print(str(result_byte, encoding='utf-8'))

while True:
    inp = input("Enter:")
    if inp == 'q':
        client.sendall(bytes(inp, encoding='utf-8'))
        break
    else:
        client.sendall(bytes(inp, encoding='utf-8'))
        ret = client.recv(1024)
    print(str(ret, encoding='utf-8'))

 

 

二、使用socket实现文件上传

 

server端：

 

import socket

server = socket.socket()

server.bind(('127.0.0.1', 9999))

server.listen(5)
print("before")
while True:
    conn, addr = server.accept()
    # 接受文件大小
    size = str(conn.recv(1024), encoding='utf-8')
    total_size = int(size)
    print(total_size)
    has_size = 0
    # 先等待接收接收客户端发送的消息后，再去接收数据，避免粘包问题
    ret = str(conn.recv(1024), encoding='utf-8')
    print(ret, 'start recving data...')
    f = open('f1.png', 'wb')
    while has_size <= total_size:
        content = conn.recv(1024)
        f.write(content)
        has_size += len(content)
    f.close()

 

client端：

 

import socket
import os
client = socket.socket()

client.connect(('127.0.0.1', 9999))
# 先获取文件大小，并发送给服务端
size = os.stat('f.png').st_size
print(size)
client.sendall(bytes(str(size), encoding='utf-8'))
# 发送文件前，先和服务端进行通讯，完成后在传输文件，避免粘包问题
client.sendall(bytes("start sending data...", encoding='utf-8'))
print("start sending data...")
with open('f.png', 'rb') as f:
    for line in f:
        client.sendall(line)

print(os.stat('f.png').st_size)
print(os.stat('f1.png').st_size)

 

 

三、使用socket server实现简单的并发

 

#! usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-

import socketserver


class Myserver(socketserver.BaseRequestHandler):
    def handle(self) -> None:
        # self.request, self.client_address, self.server
        print("before...")
        conn = self.request
        conn.sendall(bytes("welcome, hanhan...", encoding='utf-8'))
        while True:
            ret_byte = conn.recv(1024)
            ret_str = str(ret_byte, encoding='utf-8')
            if ret_str == 'q':
                break
            conn.sendall(bytes(ret_str + 'good', encoding='utf-8'))
        # print(addr)
        print("after")


if __name__ == '__main__':
    server = socketserver.ThreadingTCPServer(('127.0.0.1', 9999), Myserver)
    server.serve_forever()

 四、I/O多路复用

 

I/O多路复用指：通过一种机制，可以监视多个描述符，一旦某个描述符就绪（一般是读就绪或者写就绪），能够通知程序进行相应的读写操作。

 

一、 python中的应用

python是通过其内置的select模块，它提供了select，poll，epoll三个方法，通过调用系统的select，poll，epoll方法实现；

Windows Python：
    提供： select
Mac Python：
    提供： select
Linux Python：
    提供： select、poll、epoll

注意⚠️：网络操作、文件操作、终端操作等均属于IO操作。windows只支持socket操作，其他系统支持其他的IO操作，但是无法检测，普通文件操作自上次是否发生变化；

 

对于select方法：

句柄列表11, 句柄列表22, 句柄列表33 = select.select(句柄序列1, 句柄序列2, 句柄序列3, 超时时间)
 
参数： 可接受四个参数（前三个必须）
返回值：三个列表
 
select方法用来监视文件句柄，如果句柄发生变化，则获取该句柄。
1、当 参数1 序列中的句柄发生可读时（accetp和read），则获取发生变化的句柄并添加到 返回值1 序列中
2、当 参数2 序列中含有句柄时，则将该序列中所有的句柄添加到 返回值2 序列中
3、当 参数3 序列中的句柄发生错误时，则将该发生错误的句柄添加到 返回值3 序列中
4、当 超时时间 未设置，则select会一直阻塞，直到监听的句柄发生变化
  当 超时时间 ＝ 1时，那么如果监听的句柄均无任何变化，则select会阻塞 1 秒，之后返回三个空列表，如果监听的句柄有变化，则直接执行。

 

 

server端

server.py

#! usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
import socket
import select

sk1 = socket.socket()
sk1.bind(('127.0.0.1', 9999))
sk1.listen(5)

sk2 = socket.socket()
sk2.bind(('127.0.0.1', 9998))
sk2.listen(5)

server_list = [sk1, sk2]
while True:
    r_list, w_list, e_lirt = select.select(server_list, [], [], 1)
    '''
    rlist -- wait until ready for reading
    wlist -- wait until ready for writing
    xlist -- wait for an ``exceptional condition''
    '''
    for sk in r_list:
        conn, addr = sk.accept(1024)
        conn.sendall(bytes('hello', encoding='utf-8'))
        conn.close()

 client端

client.py

#! usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
import socket

client = socket.socket()

client.connect(('127.0.0.1', 9999))
print(str(client.recv(1024), encoding='utf-8'))