python网络编程基础

　　Socket（套接字）始于Unix，即人们所说的BSD Unix。socket家族有两种：基于文件系统的和基于网络的。第一种是基于文件系统的，地址家族表示为：AF_UNIX(或AF_LOCAL);第二种是网络Socket，是基于网络的，地址家族表示为AF_INET(AF_INET6表示ipv6)。

　　在Python 2.5 中加入了一种 Linux 套接字的支持:AF_NETLINK(无链接[见下])套接字家族让用户代码与内核代码之间的 IPC 能够使用标准 BSD 套接字接口。Python 只支持 AF_UNIX,AF_NETLINK,和 AF_INET 家族。这里将介绍使用最普遍的一个：AF_INET。

　　根据套接字类型，能够分为面向链接的和无链接的。

　　面向链接的，在通信以前需创建一条链接，这种通信方式提供了顺序的,可靠的,不会重复的数据传输,并且也不会被加上数据边界。实现这种链接的主要协议就是传输控制协议(即 TCP)，其对应的套接字类型为 SOCK_STREAM。套接字使用 Internet 协议(IP)来查找网络中的主机，即TCP/IP协议来支持面向链接套接字。

　　无链接的，无需创建链接就能够进行通信。实现这种链接的主要协议就是用户数据报协议(即 UDP) ，指定套接字类型为 SOCK_DGRAM。套接字使用 Internet 协议来查找网络中的主机，即UDP/IP协议来支持无链接套接字。

 

　　1. socket()模块函数

　　建立socket()套接字的语法以下：

　　socket(socket_family, socket_type, protocol=0)

　　socket_family通常为AF_UNIX或者AF_INET，socket_type能够是SOCK_STREAM或者SOCK_DGRAM，protocol通常不填，默认为0。

　　因为socket模块中有太多的属性，这里使用"from socket import *"以减小代码长度。

　　建立一个TCP/IP的套接字：

　　tcpsocket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)

　　一样的，建立一个UDP/IP的套接字：

　　udpsocket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)

　　

　　2. 套接字对象（内建）方法

　　python中经常使用的套接字对象函数以下：

 

　　3. 基于TCP的C/S模型

　　3.1 建立TCP服务端

　　TCP服务端的通常设计流程以下：

ss = socket()             # 建立服务器套接字
ss.bind()                 # 绑定地址到套接字
ss.listen()               # 监听链接
inf_loop():               # 服务器端无限循环
　　cs = ss.accept()      # 接受客户端链接
comm_loop:                # 通讯循环
　　cs.recv() / cs.send() # 传输数据（发送/接受）
cs.close()                # 关闭客户端套接字
ss.close()                # 关闭服务器端套接字（可选）

　　3.2 建立TCP客户端

　　TCP客户端的通常设计流程以下：

cs = socket()             # 建立客户端套接字
cs.connect()              # 尝试链接服务器
comm_loop:                # 通讯循环
　　cs.send() / cs.recv()  # 传输数据（发送/接受）
cs.close()                # 关闭客户端套接字

　　3.3 TCP的C/S套接字模型

　　下面是一个完整的C/S套接字模型。服务端采用多线程来处理客户端的请求，而且使用setsockopt()函数达到端口复用。

## tcp_server.py
#!/usr/bin/env python
# coding=utf-8

import socket
import threading

bind_ip = '0.0.0.0'
bind_port = 6666

server = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
server.setsockopt(socket.SOL_SOCKET,socket.SO_REUSEADDR, 1)
server.bind((bind_ip, bind_port))
server.listen(5)
print '[*] Listening on %s:%d' % (bind_ip, bind_port)

# this is our client-handling thread
def handle_client(client_socket):
    　　# print out what the client sends
    　　request = client_socket.recv(1024)
    　　print '[*] Received: %s' % request
    　　# send back a packet
    　　client_socket.send('ACK!')
    　　client_socket.close()

while True:
    　　client, addr = server.accept()
    　　print '[*] Accept connection from: %s:%d' % (addr[0], addr[1])
    　　# spin up our client thread to handle incoming data
    　　client_handler = threading.Thread(target=handle_client, args=(client,))
    　　client_handler.start()

 

## tcp_client.py
#!/usr/bin/env python
# coding=utf-8

import socket
target_host = '127.0.0.1'
target_port = 6666

# create a socket object
client = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)

# connect the client
client.connect((target_host, target_port))

# send some data
client.send('hehe, just for a test!')

# receive some data
response = client.recv(1024)

print response

 

　　4. 基于UDP的C/S模型

　　4.1  建立一个UDP服务器

ss = socket()                          # 建立一个服务器套接字
ss.bind()                              # 绑定服务器套接字
inf_loop:                              # 服务器无限循环
　　cs = ss.recvfrom() / ss.sendto()    # 传输数据（接受/发送）
ss.close()

　　4.2 建立一个UDP客户端

cs = socket()                           # 建立客户端套接字
comm_loop:                              # 通讯循环  
    cs.sendto() / cs.recvfrom()         # 传输数据（发送/接受）
cs.close()                              # 关闭客户端套接字

　　4.3 TCP的C/S套接字模型

　　下面是一个简单的UDP套接字的服务端和客户端程序

 

## udp_server.py
#!/usr/bin/env python
# coding=utf-8

from socket import *

HOST = ''
PORT = 6666
ADDR = (HOST, PORT)

server = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM)
server.bind(ADDR)

while True:
    print '[*] Waiting for message...'
    data, addr = server.recvfrom(1024)
    print '[*] Received from: %s\n%s' % (addr, data)
    server.sendto('Recvice message ok!',addr)

 

## udp_client.py
#!/usr/bin/env python
# coding=utf-8

from socket import *

HOST = '127.0.0.1'
PORT = 6666
ADDR = (HOST, PORT)

client = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM)
while True:
    data = raw_input('> ')
    if not data:
        break
    client.sendto(data,ADDR)
    data, ADDR = client.recvfrom(1024)
    if not data:
        break
    print data

client.close()