在網(wǎng)絡通信中socket幾乎無處不在，它可以看成是應用層與TCP/IP協(xié)議簇通信的中間軟件抽象層，是兩個應用程序彼此進行通信的接口，并且把復雜的TCP/IP協(xié)議細節(jié)隱藏在接口之后。Python提供了socket模塊，可以非常方便的進行socket編程。

創(chuàng)建一個server socket
使用socket方法創(chuàng)建一個新的socket，通常提供兩個參數(shù)，第一個參數(shù)是address family, 第二個是socket type。

#create an INET, STREAMing socket
s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)

以上創(chuàng)建了一個address family為IP協(xié)議，并且傳輸協(xié)議為TCP的socket。

服務器端在創(chuàng)建一個socket之后，需要綁定到一個IP地址與端口，提供服務，這就要用到bind方法。

# bind the socket to all available interfaces on port 8888
s.bind(('', 8888))

使用listen方法，將socket設置為監(jiān)聽狀態(tài)。listen方法后面跟一個參數(shù)，表示最多可以在隊列里面接收的請求數(shù)目。

#become a server socket
serversocket.listen(5)

現(xiàn)在，我們已經(jīng)創(chuàng)建了一個server socket，然后編寫一個無限循環(huán)體，接收來自客戶端的連接，利用accept方法，它返回一個新的socket，表示與遠端的連接，同時返回一個地址對，表示遠端連接的IP地址與端口號。

# enter the main loop of the web server
while 1:
  #accept connections from outside, return a pair (conn, addr)
  (clientsocket, address) = serversocket.accept()
  #now do something with the clientsocket
  #in this case, we'll pretend this is a threaded server
  ct = client_thread(clientsocket)
  ct.run()

通常，循環(huán)體中的server socket不會發(fā)送和接收任何數(shù)據(jù)，而僅僅是接收來自遠端的連接，將新的連接交給其他的線程去處理，然后就繼續(xù)偵聽更多其他的連接，否則的話在處理一個連接的時候，就無法接受其他新的連接了。

接下來，我們新建一個線程對連接進行處理。首先，使用recv方法接受來自socket的數(shù)據(jù)，后面帶著一個參數(shù)表示一次最多可以接受數(shù)據(jù)的大小。然后使用sendall方法回復socket，sendall不斷發(fā)送數(shù)據(jù)直到所有數(shù)據(jù)發(fā)送完畢或者發(fā)生了異常。最后，需要記得把socket關閉，因為每個socket就代表了系統(tǒng)中的一個文件描述符，如果沒有及時關閉，可能會超過系統(tǒng)最大文件描述符的數(shù)量，導致無法創(chuàng)建新的socket。

def handle_request(sock, addr):
  print "Accept new connection from {addr}".format(addr = addr)
  request_data = client_connection.recv(1024)
  print request_data.decode()
  http_response = "Hello, world!"
  # send response data to the socket
  sock.sendall(http_response)
  sock.close()

總結server socket主要由以下幾個步驟：

• 創(chuàng)建一個新的server socket；
• 將socket綁定到一個地址和端口；
• 偵聽遠程進來的連接；
• 接受連接， 分發(fā)給其他線程處理。

以下是完整的server socket示例代碼：

import socket
import threading

SERVER_ADDRESS = (HOST, PORT) = '', 8888
REQUEST_QUEUE_SIZE = 1024

def handle_request(sock, addr):
  print "Accept new connection from {addr}".format(addr = addr)
  request_data = client_connection.recv(1024)
  print request_data.decode()
  http_response = "Hello, world!"
  # send response data to the socket
  sock.sendall(http_response)
  sock.close()

def serve_forever():
  server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
  # reuse socket immediately
  server_socket.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, 1)
  server_socket.bind(SERVER_ADDRESS)
  server_socket.listen(REQUEST_QUEUE_SIZE)
  print 'Serving HTTP on port {port} ...'.format(port = PORT)

  while True:
    try:
      client_connection, client_address = server_socket.accept()
    except IOError as e:
      code, msg = e.args
      # restart 'accept' if it was interrupted
      if code == errno.EINTR:
        continue
      else:
        raise
    # create a thread to handle this request
    t = threading.Thread(target=handle_request, args=(sock, addr))
    t.start()

if __name__ == '__main__':
  serve_forever()

創(chuàng)建一個client socket
客戶端的socket就比較簡單，主要包括以下幾個步驟：

• 創(chuàng)建一個socket；
• 連接到服務器；
• 給服務器發(fā)送數(shù)據(jù)；
• 接收服務器返回的數(shù)據(jù)；
• 關閉socket。

import socket

HOST = 'localhost' # the remote host
PORT = 8888 # port used by server

client_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
# connect to server
client_socket.connect((HOST, PORT))
# send something to the server
client_socket.sendall("Hello, world")
data = client_socket.recv(1024)
client_socket.close()
print 'Received', repr(data)

PS：socket模塊使用引申

sk = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM,0)

參數(shù)一：地址簇

　　socket.AF_INET IPv4（默認）
　　socket.AF_INET6 IPv6

　　socket.AF_UNIX 只能夠用于單一的Unix系統(tǒng)進程間通信

參數(shù)二：類型

　　socket.SOCK_STREAM　　流式socket , for TCP （默認）
　　socket.SOCK_DGRAM　　 數(shù)據(jù)報式socket , for UDP

　　socket.SOCK_RAW 原始套接字，普通的套接字無法處理ICMP、IGMP等網(wǎng)絡報文，而SOCK_RAW可以；其次，SOCK_RAW也可以處理特殊的IPv4報文；此外，利用原始套接字，可以通過IP_HDRINCL套接字選項由用戶構造IP頭。
　　socket.SOCK_RDM 是一種可靠的UDP形式，即保證交付數(shù)據(jù)報但不保證順序。SOCK_RAM用來提供對原始協(xié)議的低級訪問，在需要執(zhí)行某些特殊操作時使用，如發(fā)送ICMP報文。SOCK_RAM通常僅限于高級用戶或管理員運行的程序使用。
　　socket.SOCK_SEQPACKET 可靠的連續(xù)數(shù)據(jù)包服務

參數(shù)三：協(xié)議

　　0　?。J）與特定的地址家族相關的協(xié)議,如果是 0 ，則系統(tǒng)就會根據(jù)地址格式和套接類別,自動選擇一個合適的協(xié)議

sk.bind(address)

　　s.bind(address) 將套接字綁定到地址。address地址的格式取決于地址族。在AF_INET下，以元組（host,port）的形式表示地址。

sk.listen(backlog)

　　開始監(jiān)聽傳入連接。backlog指定在拒絕連接之前，可以掛起的最大連接數(shù)量。

      backlog等于5，表示內核已經(jīng)接到了連接請求，但服務器還沒有調用accept進行處理的連接個數(shù)最大為5
      這個值不能無限大，因為要在內核中維護連接隊列

sk.setblocking(bool)

　　是否阻塞（默認True），如果設置False，那么accept和recv時一旦無數(shù)據(jù)，則報錯。

sk.accept()

　　接受連接并返回（conn,address）,其中conn是新的套接字對象，可以用來接收和發(fā)送數(shù)據(jù)。address是連接客戶端的地址。

　　接收TCP 客戶的連接（阻塞式）等待連接的到來

sk.connect(address)

　　連接到address處的套接字。一般，address的格式為元組（hostname,port）,如果連接出錯，返回socket.error錯誤。

sk.connect_ex(address)

　　同上，只不過會有返回值，連接成功時返回 0 ，連接失敗時候返回編碼，例如：10061

sk.close()

　　關閉套接字

sk.recv(bufsize[,flag])

　　接受套接字的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)以字符串形式返回，bufsize指定最多可以接收的數(shù)量。flag提供有關消息的其他信息，通?？梢院雎浴?/p>

sk.recvfrom(bufsize[.flag])

　　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。

sk.send(string[,flag])

　　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。

sk.sendall(string[,flag])

　　將string中的數(shù)據(jù)發(fā)送到連接的套接字，但在返回之前會嘗試發(fā)送所有數(shù)據(jù)。成功返回None，失敗則拋出異常。

sk.sendto(string[,flag],address)

　　將數(shù)據(jù)發(fā)送到套接字，address是形式為（ipaddr，port）的元組，指定遠程地址。返回值是發(fā)送的字節(jié)數(shù)。該函數(shù)主要用于UDP協(xié)議。

sk.settimeout(timeout)

　　設置套接字操作的超時期，timeout是一個浮點數(shù)，單位是秒。值為None表示沒有超時期。一般，超時期應該在剛創(chuàng)建套接字時設置，因為它們可能用于連接的操作（如 client 連接最多等待5s ）

sk.getpeername()
    這個方法只能用在客戶端，用于查看server端的信息
　　返回連接套接字的遠程地址。返回值通常是元組（ipaddr,port）。

sk.getsockname()
    這個方法只能用在server端用與查看server端自己的信息
　　返回套接字自己的地址。通常是一個元組(ipaddr,port)

sk.fileno()

　　套接字的文件描述符

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