听首歌的时间，简单复习下 python 网络编程之 socket，美不美？滚雪球学python第4季14篇

约定不等于承诺〃 2022-09-11 15:22 108阅读 0赞

在 python 中有两个不同层级的网络编程API，分别如下所示：

*  基于 `socket` 的网络编程，较低层，采用 TCP/UDP 协议；
 *  基于 `url` 的网络编程，较高层，采用HTTP/HTTPS协议。

如果想要系统的研究网络知识，需要掌握的知识包括网络结构，TCP/IP协议，IP地址，端口等相关信息，这些肯定不是咱们滚雪球第四季的相关内容，作为扩展知识，可以自行研究。

## TCP与UDP Socket 网络编程 ##

TCP/IP协议的传输层存在两种协议：

*  TCP：传输控制协议，该协议面向连接，比较可靠，连接一旦建立，一直占用；
 *  UDP：用户数据报协议，无连接状态，可能丢包，但是传输快，实时性高。

接下来我们就从这两个协议入手，学习网络编程。

python 中是通过 `socket` 模块实现相关数据交换的，其中 `Socket` 成为套接字，程序通过套接字向网络发出请求和响应网络请求，从而使主机之间可以通信。

**TCP Socket 服务器**  
TCP 是基于连接的，必须启动服务器，然后再启动客户端去连接服务器。

在 python 中通过 `socket.socket` 方法去创建套接字，方法原型如下：

socket.socket([family[, type[, proto]]])

*  `family`：套接字家族，默认是 `socket.AF_INET(IPv4协议)`；
 *  `type`：套接字类型，面向连接为 `SOCK_STREAM`（流式套接字，主要用于 TCP 协议），面向非连接 `SOCK_DGRAM`（数据报套接字，主要用于 UDP 协议）；
 *  `proto`：一般使用默认值 0。

同步先学习一下 `socket` 中的常用方法。

*开发一个服务器可用下述方法*

*  `sk.bind(address)`：将套接字绑定到地址，该地址受 `family` 参数影响，使用 `AF_INET` 协议，应该以元组 `(host,port)` 的形式提供地址；
 *  `sk.listen(backlog)`：开启监听，`backlog` 指定在拒绝连接之前，可以挂起的最大连接数量；
 *  `sk.accept()`：等待客户端连接，连接成功返回元组对象 `(conn,address)` ，其中 `conn` 是 `socket` 对象，可以接收或发送数据，`address` 是客户端地址；

*开发一个客户端可用下述方法*

*  `sk.connect(address)`：连接服务器套接字，`address` 格式为元组 `(hostname,port)`；

*服务器和客户端通用的方法*

*  `sk.close()`：关闭套接字；
 *  `sk.recv(bufsize[,flag])`：接收套接字数据，数据为字符串形式，`bufsize` 表示最多可接收的数量；
 *  `sk.send(bytes)`：将 `bytes` 中的数据发送到远程连接的 `Socket`；
 *  `sk.sendall(bytes)`：将 `bytes` 中的数据连续发送到远程；
 *  `sk.settimeout(timeout)`：设置套接字超时时间，单位是秒；

接下来通过代码案例，展示以上方法的应用：

**server 服务器端**

import socket
    
    s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
    s.bind(('127.0.0.1', 8080))  # 把地址绑定到套接字
    
    s.listen(10)
    while True:
        conn, addr = s.accept()  # 等待接收客户端连接
        data = conn.recv(1024)  # 最多接收 1K 的数据
        print(data.decode())
        conn.close()
    s.close()

**server 客户端**

import socket
    
    s = socket.socket()  # 全部使用默认值
    s.connect(("127.0.0.1", 8080))  # 连接服务器
    s.send(b"hello ca")  # 发送数据
    s.close()

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBA5qKm5oOz5qmh55qu5pOm_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16]  
该案例运行时先运行服务器端，等待客户端连接，然后运行客户端，即可向服务器端发送数据，此时服务器端会出现客户端发送的数据。

**UDP Socket 服务器**  
UDP Socket 编程比 TCP Socket 编程简单，因为 UDP 无连接协议，所以监听端口和等待连接操作都不需要。

*创建 UDP Socket 套接字*

s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
    s.bind(("127.0.0.1",8080))

发送和接收数据的方法如下：

*  `s.recvfrom(buffsize)`：接收数据；
 *  `s.sendto(bytes,address)`：发送数据。

基于上述函数，对服务器端代码进行改写：

import socket
    
    s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
    s.bind(('127.0.0.1', 8080))  # 把地址绑定到套接字
    
    while True:
        data, client_addr = s.recvfrom(1024)  # 最多接收 1K 的数据
        print(data.decode())
        s.sendto("你好{}".format(client_addr).encode())
    s.close()

在 while 循环中，直接接收数据，同时向客户端发送数据。

客户端代码修改为：

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBA5qKm5oOz5qmh55qu5pOm_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16 1]  
一般情况下学习到这里，都会开启一个简易版聊天室的开发，不过现实意义不大，故不再罗列代码。

## Python Internet 协议模块 ##

python 中与网络相关的模块清单如下：

*  urllib.request：打开 HTTP URL；
 *  urllib.response：为网址请求创建响应对象；
 *  urllib.parse：统一资源定位符（URL）字符串；
 *  ftplib：实现 `FTP` 协议的客户端。可以使用它来编写执行各种自动 `FTP` 作业，例如镜像其它 `FTP` 服务器；
 *  poplib：此模块定义了 `POP3` 类，该类封装了与 `POP3` 服务器的连接以从电子邮件服务器读取消息；
 *  imaplib：此模块定义了3 个类，即 `IMAP4`，`IMAP4_SSL` 和 `IMAP4_stream`，它们封装了与 `IMAP4` 服务器的连接以读取电子邮件；
 *  smtplib：`smtplib` 模块定义了一个 `SMTP` 客户端会话对象，该对象可用于通过 `SMTP Listener` 守护程序将邮件发送到任何Internet计算机；
 *  telnet：此模块提供 `Telnet` 类，该类实现 `Telnet` 协议以访问远程服务器。

以上内容可以在右侧地址 [https://docs.python.org/zh-cn/3/library/internet.html][https_docs.python.org_zh-cn_3_library_internet.html]，进行深入学习。

## 写在后面 ##

以上内容就是本文的全部内容，希望对学习路上的你有所帮助~

> 今天是持续写作的第 231 / 365 天。  
> 期待 关注，点赞、评论、收藏。

**更多精彩**

*  [滚雪球学 Python（完结）][Python]
 *  [滚雪球学 Python 第二轮（完结）][Python 1]
 *  [滚雪球学 Python 第三轮][Python 2]
 *  [滚雪球学 Python 番外篇（完结）][Python 3]

[watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBA5qKm5oOz5qmh55qu5pOm_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16]: /images/20220828/2b272ba08e4042fd9b256750c818d840.png
[watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBA5qKm5oOz5qmh55qu5pOm_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16 1]: /images/20220828/a0f227a7b8fe4b4e81bbc35c1be4f413.png
[https_docs.python.org_zh-cn_3_library_internet.html]: https://docs.python.org/zh-cn/3/library/internet.html
[Python]: https://blog.csdn.net/hihell/category_10573584.html
[Python 1]: https://blog.csdn.net/hihell/category_10763952.html
[Python 2]: https://blog.csdn.net/hihell/category_10901284.html
[Python 3]: https://blog.csdn.net/hihell/category_10656235.html