Python3.X 模块 socket 实训

男娘i 2022-04-05 09:12 238阅读 0赞

# Python3.X 模块 socket 实训 #

## 前言 ##

网络上的两个程序通过一个双向的通信连接实现数据的交换，这个连接的一端称为一个socket。

建立网络通信连接至少要一对端口号(socket)。socket本质是编程接口(API)，对TCP/IP的封装，TCP/IP也要提供可供程序员做网络开发所用的接口，这就是Socket编程接口；HTTP是轿车，提供了封装或者显示数据的具体形式；Socket是发动机，提供了网络通信的能力。

Socket的英文原义是“孔”或“插座”。作为BSD UNIX的进程通信机制，取后一种意思。  
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，可以用来实现不同虚拟机或不同计算机之间的通信。  
在Internet上的主机一般运行了多个服务软件，同时提供几种服务。  
每种服务都打开一个Socket，并绑定到一个端口上，不同的端口对应于不同的服务。  
Socket正如其英文原义那样，像一个多孔插座。一台主机犹如布满各种插座的房间，每个插座有一个编号，有的插座提供220伏交流电， 有的提供110伏交流电，有的则提供有线电视节目。 客户软件将插头插到不同编号的插座，就可以得到不同的服务。

通过这个模块我们可以自己写程序的server端和client端，可以自己定义server端对外提供服务器的ip地址和端口。学会使用这个模块的之后我们不仅可以开往网络程序，还可以利用socket模块开发出端口扫描的程序。

## 代码实现 ##

创建服务器端代码：  
![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0xMODQ1ODc2NDI1_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

#!/usr/bin/env python
    
    import socket
    
    ip_port = ('127.0.0.1', 9999)
    # 创建socket对象并指定连接的网络类型和传输协议
    sk = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
    sk.bind(ip_port)
    # 启动监听，并设置最多可以通知连入连接数
    sk.listen(5)
    
    while True:
        print('server is waitting...')
        ''' 进入accept阻塞状态来等待客户端的连接请求 保存客户端的连接状态和客户端的地址 '''
        conn,addr = sk.accept()
        # print(addr)
        # print(conn)
        # 如果有客户端发来请求就每次都只接受1024个字节的内容，注意recv()也是阻塞的
        client_data = conn.recv(1024)
        print(client_data)
        conn.send('I am server.'.encode('utf-8'))
        conn.close()

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0xMODQ1ODc2NDI1_size_16_color_FFFFFF_t_70 1][]

clinet 端代码实现：

#!/usr/bin/env python
    
    import socket
    
    ip_port = ('127.0.0.1', 9999)
    # 创建socket实例，参数不填的话就采用ipv4协议通过tcp传输
    sk = socket.socket()
    
    sk.connect(ip_port)
    client_send = 'I am client.'.encode('utf-8')
    sk.send(client_send)
    server_reply = sk.recv(1024)
    
    print(server_reply)
    sk.close()

通过以上两段代码的运行，我们就实现了server端与client端的通信

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0xMODQ1ODc2NDI1_size_16_color_FFFFFF_t_70 2][]

在server端可以到如下运行结果，接收到客户端请求之后又恢复到了等待状态

server waiting…  
b’I am client’  
server waiting…

在client端也看到了类似的结果，成功接收到了server端的发来的信息之后退出了程序

I am server

以上只是利用了socket的里面必要执行的方法，实际上还有很多很多方法可以对socket程序进行更加细致的设置

## 模块其他常见使用 ##

socket 参数

# 实例化时，不加参数，默认是如下参数
    sk = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM, 0)
    
    # 参数一： 地址簇
    socket.AF_INET :服务器之间网络通信，用于ipv4（默认）
    socket.AF_UNIX :只能够用于单一的unix系统进程间通信，不能进行网络通信
    socket.AF_INET6 :IPV6
    
    # 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；使用原始套接字，可以通过IP_HDRINCL套接字选项由用户构造IP头
    socket.SOCK_RDM 一种课改的UDP形式，保证数据但不保证顺序，很少用
    socket.SOCK_SEQPACKET 可靠的连续数据包服务，很少用
    
    # 参数三： 协议
    0 （默认），于特定的地址家族相关的协议，如果是0，则系统会根据地址格式和套接类别自动选择一个合适的协议

socket 方法

sk.bind(address):
    　　s.bind(address) 将套接字绑定到地址。address地址的格式取决于地址族。在AF_INET下，以元组（host,port）的形式表示地址。
    
    
    sk.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,
    　　这个值不能无限大，因为要在内核中维护连接队列
    
    
    sk.setblocking(bool):
    　　是否阻塞（默认True），如果设置False，那么accept和recv时一旦无数据，则报错。
    
    
    sk.accept():
    　　接受连接并返回（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。
    　　接收TCP 客户的连接（阻塞式）等待连接的到来
    
    
    sk.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。
    
    
    sk.connect_ex(address)
    　　同上，只不过会有返回值，连接成功时返回 0 ，连接失败时候返回编码，例如：10061
    
    
    sk.close():
    　　关闭套接字
    
    
    sk.recv(bufsize[,flag]):
    　　接受套接字的数据。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。
    
    
    sk.recvfrom(bufsize[.flag]):
    　　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。
    
    
    sk.send(string[,flag]):
    　　将string中的数据发送到连接的套接字。返回值是要发送的字节数量，该数量可能小于string的字节大小。即：可能未将指定内容全部发送。
    
    
    sk.sendall(string[,flag]):
    　　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。
        内部通过递归调用send，将所有内容发送出去。
    
    
    sk.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。
    
    
    sk.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 client 连接最多等待5s ）
    
    
    sk.getpeername():
    　　返回连接套接字的远程地址。返回值通常是元组（ipaddr,port）。
    
    
    sk.getsockname():
    　　返回套接字自己的地址。通常是一个元组(ipaddr,port)
    　　
    　　
    sk.fileno(): 
    　　套接字的文件描述符

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