Python 中的網絡編程

一、socket()模塊

二、創建TCP服務器

三、創建TCP客戶端

一、socket模塊

套接字：

套接字最初是為同一主機上的應用程序所創建，使得主機上運行的一個程序（又名一個 進程）與另一個運行的程序進行通信。這就是所謂的進程間通信（Inter Process Communication， IPC）。有兩種類型的套接字：基於文件的和面向網絡的。總的來說，Python 只支持 AF_UNIX、AF_NETLINK、AF_TIPC 和 AF_INET 家族。

socket()模塊函數 要創建套接字，必須使用 socket.socket()函數，它一般的語法 :

1 socket(socket_family, socket_type, protocol=0) 

其中，socket_family是AF_UNIX或AF_INET（如前所述），socket_type是SOCK_STREAM 或 SOCK_DGRAM（也如前所述）。protocol通常省略，默認為 0。

所以，為了創建 TCP/IP 套接字，可以用下面的方式調用 socket.socket()。

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

同樣，為了創建 UDP/IP 套接字，需要執行以下語句。

 udpSock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM) 

因為有很多 socket 模塊屬性，所以此時使用“from module import *”這種導入方式可以 接受，不過這只是其中的一個例外。如果使用“from socket import *”，那麽我們就把 socket 屬性引入到了命名空間中。雖然這看起來有些麻煩，但是通過這種方式將能夠大大縮短代碼， 正如:

 tcpSock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM) 

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二、創建TCP服務器
　　

創建通用 TCP 服務器的一般偽代碼，然後對這些代碼的含義進行一般 性的描述。

ss = socket()                     # 創建服務器套接字 
ss.bind()                           # 套接字與地址綁定 
ss.listen()                         # 監聽連接
inf_loop:                          # 服務器無限循環    
    cs = ss.accept()           # 接受客戶端連接    
    comm_loop:                # 通信循環      
        cs.recv()/cs.send()  # 對話（接收/發送）    
    cs.close()                   # 關閉客戶端套接字 
ss.close()                      # 關閉服務器套接字#（可選）            

所有套接字都是通過使用 socket.socket()函數來創建的。因為服務器需要占用一個端口並 等待客戶端的請求，所以它們必須綁定到一個本地地址。因為 TCP 是一種面向連接的通信系 統，所以在 TCP 服務器開始操作之前，必須安裝一些基礎設施。特別地，TCP 服務器必須監 聽（傳入）的連接。一旦這個安裝過程完成後，服務器就可以開始它的無限循環。

接下來這個腳本創建一個TCP服務器，它接受來自客戶端的消息，然後將消息加上時間戳前綴並發送回客戶端

第 6～13 行 HOST 變量是空白的，這是對 bind()方法的標識，表示它可以使用任何可用的地址。我 們也選擇了一個隨機的端口號，並且該端口號似乎沒有被使用或被系統保留。另外，對於該 應用程序，將緩沖區大小設置為 1KB。可以根據網絡性能和程序需要改變這個容量。listen() 方法的參數是在連接被轉接或拒絕之前，傳入連接請求的最大數。 在第 11 行，分配了 TCP 服務器套接字（tcpSerSock），緊隨其後的是將套接字綁定到服 務器地址以及開啟 TCP 監聽器的調用。

第 15～28 行 一旦進入服務器的無限循環之中，我們就（被動地）等待客戶端的連接。當一個連接請求出 現時，我們進入對話循環中，在該循環中我們等待客戶端發送的消息。如果消息是空白的，這意 味著客戶端已經退出，所以此時我們將跳出對話循環，關閉當前客戶端連接，然後等待另一個客 戶端連接。如果確實得到了客戶端發送的消息，就將其格式化並返回相同的數據，但是會在這些 數據中加上當前時間戳的前綴。

三、創建TCP客戶端

創建客戶端比服務器要簡單得多。
如：

cs = socket()               # 創建客戶端套接字 
cs.connect()                # 嘗試連接服務器 
comm_loop:                  # 通信循環     
    cs.send()/cs.recv()     # 對話（發送/接收） 
cs.close()                  # 關閉客戶端套接字 
 

　　正如前面提到的，所有套接字都是利用 socket.socket()創建的。然而，一旦客戶端擁有了 一個套接字，它就可以利用套接字的 connect()方法直接創建一個到服務器的連接。當連接建 立之後，它就可以參與到與服務器的一個對話中。最後，一旦客戶端完成了它的事務，它就 可以關閉套接字，終止此次連接。

接下來這個腳本創建一個TCP客戶端，它提示用戶輸入發送到服務器端的消息，並接收從服務器端返回的添加了時間戳前 綴的相同消息，然後將結果展示給用戶。

第 1～3 行 在 UNIX 啟動行後，從 socket 模塊導入所有屬性。 第 5～11 行 HOST 和 PORT 變量指服務器的主機名與端口號。因為在同一臺計算機上運行測試（在 本例中），所以 HOST 包含本地主機名（如果你的服務器運行在另一臺主機上，那麽需要進 行相應修改）。端口號 PORT 應該與你為服務器設置的完全相同（否則，將無法進行通信）。 此外，也將緩沖區大小設置為 1KB。 在第 10 行分配了 TCP 客戶端套接字（tcpCliSock），接著主動調用並連接到服務器。 第 13～23 行 客戶端也有一個無限循環，但這並不意味著它會像服務器的循環一樣永遠運行下去。客戶 端循環在以下兩種條件下將會跳出：用戶沒有輸入（第 14～16 行），或者服務器終止且對 recv() 方法的調用失敗（第 18～20 行）。否則，在正常情況下，用戶輸入一些字符串數據，把這些數 據發送到服務器進行處理。然後，客戶端接收到加了時間戳的字符串，並顯示在屏幕上。在這個代碼片段中，需要將本地主機修改成它的 IPv6 地址“::1”，同時請求套接字的 AF_INET6 家族。如果結合 tsTclnt3.py 和 tsTclntV6.py 中的變化，那麽將得到一個 Python 3 版本的 IPv6 TCP 客戶端。

Python 中的網絡編程-socket模塊、創建TCP服務器、創建TCP客戶端