【Python Web开发】02-Socket网络编程02

这里主要是介绍一下Socket通讯中服务端和客户端需要使用的方法及其说明

1. 服务器端

在 Python 网络编程里，服务器端通常会使用 socket 模块中的多个方法来实现网络通信。

下面为你详细介绍服务器端常用的方法及其用法。

1.1 socket.socket()

• 功能：创建一个套接字对象。套接字是网络编程的基础，它就像是一个通信的端点，通过它可以进行数的发送和接受

• 语法：

socket.socket(family=AF_INET, type=SOCK_STREAM, proto=0, fileno=None)

• 参数说明：
  • family：指定地址族，常用的有 socket.AF_INET（表示 IPv4 地址）和 socket.AF_INET6（表示 IPv6 地址）。
  • type：指定套接字类型，常用的有 socket.SOCK_STREAM（表示 TCP 套接字）和 socket.SOCK_DGRAM（表示 UDP 套接字）。
  • proto：通常取默认值 0。
  • fileno：通常取默认值 None。

示例

import socket# 创建一个TCP/IPv4套接字
server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)

1.2 socket.bind()

• 功能：将套接字绑定到指定的IP地址和端口号。这样客户端就可以通过这个地址和端口找到服务器。

• 语法：

socket.bind(address)

• 参数说明

  • address：是一个元组，格式为 (host, port)，其中 host 是 IP 地址，port 是端口号。

示例：

# 服务器地址和端口
server_address = ('localhost', 8888)
server_socket.bind(server_address)

1.3 socket.listen()

• 功能：让套接字进入监听状态，开始等待客户端的连接请求
• 语法：

socket.listen(backlog)

• 参数说明
  • backlog：指定允许排队等待处理的最大连接请求数量

示例

# 开始监听，允许最多5个连接请求排队等待
server_socket.listen(5)
print('服务器正在监听端口 8888...')

1.4 socket.accept()

• 功能：接受客户端的请求，并返回一个新的套接字对象和客户端地址。新的套接字对象用于与客户端进行数据通信。
• 语法：

conn, addr = socket.accept()

• 返回值说明：
  • coon：是一个新的套接字对象，用于与客户端进行数据收发。
  • addr：是客户端的地址信息，通常是一个元组(host，port)

示例

while True:# 接受客户端连接connection, client_address = server_socket.accept()print(f'连接来自: {client_address}')

1.5 socket.recv()

• 功能：从客户端接收数据
• 语法：

data = socket.recv(bufsize)

• 参数说明：
  • bufsize：指定一次最多接收的字节数

示例

# 接收客户端发送的数据
data = connection.recv(1024)
print(f'收到的数据: {data.decode()}')

1.6 socket.send() 和 socket.sendall()

• 功能：向客户端发送数据。send方法尝试发送数据，但可能不会发送完所有的数据；sendall方法会确保所有数据都被发送出去

• 语法：

# send方法
sent = socket.send(data)
# sendall方法
socket.sendall(data)

• 参数说明：
  • data：要发送的数据，必须是字节类型

示例

# 发送响应给客户端
message = '你好，客户端！'
connection.sendall(message.encode())

1.7 socket.close()

• 功能：关闭套接字，释放相关资源
• 语法：

socket.close()

示例

# 关闭连接
connection.close()

完整示例
以下是一个完整的 TCP 服务器端示例代码，展示了上述方法的综合使用：

import socket# 创建一个TCP/IPv4套接字
server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)# 服务器地址和端口
server_address = ('localhost', 8888)
server_socket.bind(server_address)# 开始监听，允许最多5个连接请求排队等待
server_socket.listen(5)
print('服务器正在监听端口 8888...')while True:# 接受客户端连接connection, client_address = server_socket.accept()try:print(f'连接来自: {client_address}')# 接收客户端发送的数据data = connection.recv(1024)print(f'收到的数据: {data.decode()}')# 发送响应给客户端message = '你好，客户端！'connection.sendall(message.encode())finally:# 关闭连接connection.close()

通过上述方法的使用，可以实现一个简单的 TCP 服务器端，处理客户端的连接请求和数据通信。

如果使用 UDP 协议，部分方法会有所不同，例如不需要 listen 和 accept 方法，而是直接使用 recvfrom 和 sendto 方法进行数据的收发。

2. 客户端

在 Python 网络编程里，客户端也会用到 socket 模块中的多个方法来和服务器进行通信。

下面详细介绍客户端常用的方法及其用法。

2.1 socket.socket()

• 功能：创建一个套接字对象，这是网络通信的基础，客户端借助它来发送和接收数据。
• 语法：

socket.socket(family=AF_INET, type=SOCK_STREAM, proto=0, fileno=None)

• 参数说明：
  • family：指定地址族，常见的有 socket.AF_INET（代表 IPv4 地址）和 socket.AF_INET6（代表 IPv6 地址）。
  • type：指定套接字类型，常用的是 socket.SOCK_STREAM（表示 TCP 套接字）和 socket.SOCK_DGRAM（表示 UDP 套接字）。
  • proto：一般取默认值 0。
  • fileno：通常取默认值 None。

示例

import socket# 创建一个TCP/IPv4套接字
client_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)

2.2 socket.connect()

• 功能：客户端使用此方法向服务器发起连接请求。若服务器接受请求，双方就会建立起连接。
• 语法：

socket.connect(address)

• 参数说明
  • address：是一个元组，格式为 (host, port)，host 是服务器的 IP 地址，port 是服务器监听的端口号

示例

# 服务器地址和端口
server_address = ('localhost', 8888)
client_socket.connect(server_address)

2.3 socket.send() 和 socket.sendall()

• 功能：向服务器发送数据。send 方法尝试发送数据，但也许不会发送完所有数据；sendall 方法会保证所有数据都被发送出去。
• 语法：

# send方法
sent = socket.send(data)
# sendall方法
socket.sendall(data)

• 参数说明
  • data：要发送的数据，必须是字节类型。

示例

# 发送数据给服务器
message = '你好，服务器！'
client_socket.sendall(message.encode())

2.4 socket.recv()

• 功能：从服务器接收数据。
• 语法：

data = socket.recv(bufsize)

• 参数说明
  • bufsize：指定一次最多接收的字节数。

示例

# 接收服务器的响应
data = client_socket.recv(1024)
print(f'收到服务器的响应: {data.decode()}')

2.5 socket.close()

• 功能：关闭套接字，释放相关资源。
• 语法：

socket.close()

示例

# 关闭连接
client_socket.close()

完整示例代码
下面是一个完整的 TCP 客户端示例代码，展示了上述方法的综合运用：

import socket# 创建一个TCP/IPv4套接字
client_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)# 服务器地址和端口
server_address = ('localhost', 8888)# 连接服务器
client_socket.connect(server_address)try:# 发送数据给服务器message = '你好，服务器！'client_socket.sendall(message.encode())# 接收服务器的响应data = client_socket.recv(1024)print(f'收到服务器的响应: {data.decode()}')
finally:# 关闭连接client_socket.close()

2.6 UDP 客户端方法的差异

若使用 UDP 协议，客户端不需要 connect 方法来建立连接，而是直接使用 sendto 和 recvfrom 方法进行数据的收发。下面是一个简单的 UDP 客户端示例：

import socket# 创建一个UDP/IPv4套接字
client_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)# 服务器地址和端口
server_address = ('localhost', 9999)# 发送数据给服务器
message = '你好，服务器！'
client_socket.sendto(message.encode(), server_address)# 接收服务器的响应
data, server = client_socket.recvfrom(1024)
print(f'收到服务器的响应: {data.decode()}')# 关闭套接字
client_socket.close()