Python基礎(chǔ)之Socket通信原理
上圖是socket網(wǎng)絡(luò)編程的流程圖
至于數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中是怎么走的,咱先不說(shuō),那個(gè)太底層了,咱今天見(jiàn)就說(shuō)如何將數(shù)據(jù)從咱的屏幕上放到網(wǎng)絡(luò)流中去。
這可不是鍵盤敲敲,回車一按的事情,在這背后,那也是百轉(zhuǎn)千回。
打開(kāi)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口:套接字
Socket又稱"套接字",應(yīng)用程序通常通過(guò)"套接字"向網(wǎng)絡(luò)發(fā)出請(qǐng)求或者應(yīng)答網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求,使主機(jī)間或者一臺(tái)計(jì)算機(jī)上的進(jìn)程間可以通訊。
Python 中,我們用 socket()函數(shù)來(lái)創(chuàng)建套接字,語(yǔ)法格式如下:
import socket # 居然是個(gè)內(nèi)置模塊 socket.socket([family[, type[, proto]]])
參數(shù)釋義:
family: 套接字家族可以使 AF_UNIX(本地協(xié)議) 或者 AF_INET(產(chǎn)生IPV4)。 type: 套接字類型可以根據(jù)是面向連接的還是非連接分為 SOCK_STREAM(這個(gè)協(xié)議是按照順序的、可靠的、數(shù)據(jù)完整的基于字節(jié)流的連接。這是一個(gè)使用最多的socket類型,是用TCP協(xié)議來(lái)傳輸?shù)摹#? 或 SOCK_DGRAM(這個(gè)協(xié)議是無(wú)連接的,固定長(zhǎng)度的連接調(diào)用。該協(xié)議是不可靠的,使用UDP來(lái)進(jìn)行它的連接。)。 protocol: 一般不填默認(rèn)為 0。
返回值:返回一個(gè)通信套接字,為本機(jī)向網(wǎng)絡(luò)通信的接口。
綁定IP與端口:bind
bind() 用來(lái)關(guān)聯(lián) socket 到指定的網(wǎng)絡(luò)接口(IP 地址)和端口號(hào):
bind(hostname,port)
參數(shù)釋義:
hostname:主機(jī)IP port:進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信的端口
127.0.0.1 是標(biāo)準(zhǔn)的 IPv4 回環(huán)地址,只有主機(jī)上的進(jìn)程可以連接到服務(wù)器,如果你傳了空字符串,服務(wù)器將接受本機(jī)所有可用的 IPv4 地址。
端口號(hào)應(yīng)該是 1-65535 之間的整數(shù)(0是保留的),這個(gè)整數(shù)就是用來(lái)接受客戶端鏈接的 TCP 端口號(hào),如果端口號(hào)小于 1024,有的操作系統(tǒng)會(huì)要求管理員權(quán)限。
監(jiān)聽(tīng)網(wǎng)絡(luò)來(lái)信:監(jiān)聽(tīng)套接字
listen(backlog) #開(kāi)始 TCP 監(jiān)聽(tīng)。
參數(shù)釋義:
backlog 指定在拒絕連接之前,操作系統(tǒng)可以掛起的最大連接數(shù)量。該值至少為 1,大部分應(yīng)用程序設(shè)為 5 就可以,做并發(fā)的話可以設(shè)大一些,比方說(shuō)20。
函數(shù)listen用來(lái)初始化服務(wù)器可連接隊(duì)列。 服務(wù)器處理客戶端連接時(shí)是順序處理的,同一時(shí)間只能處理一個(gè)客戶端連接。 當(dāng)多個(gè)客戶端的連接請(qǐng)求同時(shí)到來(lái)的時(shí)候,服務(wù)器將不能處理的客戶端連接請(qǐng)求放入到等待隊(duì)列中,這個(gè)隊(duì)列的長(zhǎng)度由listen()函數(shù)來(lái)指定。 (這里面包括了還沒(méi)握手的、一次握手的、兩次握手的,只要還沒(méi)握完,通通進(jìn)去待著) 大多數(shù)系統(tǒng)的設(shè)置為20,其實(shí)真的沒(méi)必要太多,真的。 根據(jù)系統(tǒng)的可承受負(fù)載和程序的需求來(lái)確定。 系統(tǒng)有一個(gè)最大偵聽(tīng)隊(duì)列數(shù),一般是128(somaxconn),可以調(diào)優(yōu)。
接收網(wǎng)絡(luò)來(lái)訪者:允許連接
accept() #被動(dòng)接受TCP客戶端連接,(阻塞式)等待連接的到來(lái)
accept() 方法阻塞并等待傳入連接。當(dāng)一個(gè)客戶端連接時(shí),它將返回一個(gè)新的 socket 對(duì)象,對(duì)象中有表示當(dāng)前連接的 conn 和一個(gè)由主機(jī)、端口號(hào)組成的 IPv4/v6 連接的元組。
我們將用這個(gè) socket 對(duì)象和客戶端進(jìn)行通信。
客戶端方面:申請(qǐng)連接
connect((HOST, PORT))
參數(shù)不用我再釋義了吧。返回一個(gè)通信套接字。
主動(dòng)初始化TCP服務(wù)器連接,。一般address的格式為元組(hostname,port),如果連接出錯(cuò),返回socket.error錯(cuò)誤。
connect_ex() connect()函數(shù)的擴(kuò)展版本,出錯(cuò)時(shí)返回出錯(cuò)碼,而不是拋出異常。
關(guān)閉通信套接字:close()
用于關(guān)閉對(duì)某一個(gè)套接字的函數(shù)。
公共用途的套接字函數(shù)
s.recv() # 接收 TCP 數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)以字符串形式返回,bufsize 指定要接收的最大數(shù)據(jù)量。flag 提供有關(guān)消息的其他信息,通??梢院雎?。 s.send() # 發(fā)送 TCP 數(shù)據(jù),將 string 中的數(shù)據(jù)發(fā)送到連接的套接字。返回值是要發(fā)送的字節(jié)數(shù)量,該數(shù)量可能小于 string 的字節(jié)大小。 s.recvfrom() # 接收 UDP 數(shù)據(jù),與 recv() 類似,但返回值是(data,address)。其中 data 是包含接收數(shù)據(jù)的字符串,address 是發(fā)送數(shù)據(jù)的套接字地址。 s.sendto() # 發(fā)送 UDP 數(shù)據(jù),將數(shù)據(jù)發(fā)送到套接字,address 是形式為(ipaddr,port)的元組,指定遠(yuǎn)程地址。返回值是發(fā)送的字節(jié)數(shù)。
這里面函數(shù)要拿出來(lái)單講都能寫一篇。
服務(wù)端/客戶端
我先打個(gè)樣兒,后來(lái)人可以直接拿去修改了自己用:
服務(wù)端
import socket # create a socket object serversocket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) # get local machine name host = socket.gethostname() port = 8088 # bind to the port serversocket.bind((host, port)) print("Server start at port: 8088") # queue up to 5 requests serversocket.listen(5) while True: # establish a connection clientsocket,addr = serversocket.accept() print("Got a connection from %s" % str(addr)) msg='Thank you for connecting'+ "\r\n" clientsocket.send(msg.encode('utf-8')) clientsocket.close()
客戶端
import socket # create a socket object s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) # get local machine name host = socket.gethostname() port = 8088 # connection to hostname on the port. s.connect((host, port)) # Receive no more than 1024 bytes msg = s.recv(1024) s.close() print (msg.decode('ascii'))
結(jié)果輸出
Server start at port: 8088 Got a connection from ('172.28.47.243', 9599)
Thank you for connecting
本文是處理單連接的,這是一種場(chǎng)景,不過(guò)更過(guò)的場(chǎng)景是處理多連接,大并發(fā)的。
后面會(huì)出啦,我先去調(diào)查一下Python是否支持epoll。
因?yàn)檫@篇主要是為我六月份的那個(gè)項(xiàng)目服務(wù)的,所以連接足夠用啦。
到此這篇關(guān)于Python基礎(chǔ)之Socket通信原理的文章就介紹到這了,更多相關(guān)python通信原理內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家!
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