一、關(guān)于 socket 的介紹

Socket 又稱 "套接字"，應(yīng)用程序通常通過 "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中提供了兩個(gè)基本的 Socket 模塊：服務(wù)端 Socket 和客戶端 Socket，當(dāng)創(chuàng)建了一個(gè)服務(wù)端 Socket 后，這個(gè) Socket 就會(huì)在本機(jī)的一個(gè)端口上等待連接，當(dāng)客戶端 Socket 訪問這個(gè)端口，兩者完成連接后就能夠進(jìn)行交互了。

二、創(chuàng)建套接字對(duì)象（Socket 的實(shí)例化）

在使用 Socket 進(jìn)行編程時(shí)，需要先實(shí)例化一個(gè) Scoket 類，Python 中，我們用 socket（）函數(shù)來創(chuàng)建套接字。

關(guān)于 socket 函數(shù)的用法：

scoket(family,type[,protocol])

第一個(gè)參數(shù) family 是指定應(yīng)用程序使用的通信協(xié)議的協(xié)議族，有：

默認(rèn)值為 AF_INET

第二個(gè)參數(shù) type 為要?jiǎng)?chuàng)建套接字的類型

第三個(gè)參數(shù) protocol 是可選項(xiàng)，指明所要接收的協(xié)議類型，通常為 0 或者不填。

接下來我們實(shí)例化一個(gè)簡(jiǎn)單的 TCP 類型的 Socket

測(cè)試代碼：

import socket

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

print(s)
print(type(s))

代碼解釋：

• 首先肯定需要使用 import 導(dǎo)入 socket 庫(kù)；
• 用一個(gè)自定義參數(shù)（我這里用的 s ）來接收創(chuàng)建的套接字對(duì)象；
• 輸出套接字對(duì)象以及它的類型。

運(yùn)行結(jié)果：

關(guān)于運(yùn)行結(jié)果的解釋：

fd=332: 表示套接字的文件描述符（file descriptor），在此處為332。

family=2: 表示套接字的地址族（address family），這里是IPv4地址族（AF_INET）。

type=1: 表示套接字的類型（socket type），這里是流式套接字（SOCK_STREAM），用于TCP協(xié)議。

proto=0: 表示套接字使用的協(xié)議，這里是默認(rèn)協(xié)議（通常與套接字類型相關(guān)）。

<class 'socket.socket'>: 表示所創(chuàng)建的對(duì)象屬于Python的socket模塊中的socket類。

三、套接字對(duì)象方法（Socket 常用函數(shù)）

首先介紹服務(wù)端函數(shù)

1、bind 函數(shù)

該函數(shù)是服務(wù)端函數(shù)，會(huì)將之前創(chuàng)建的套接字與指定的IP地址和端口進(jìn)行綁定，使用點(diǎn)直接調(diào)用該方法，以元組（host, port）的形式表示地址。

比如我們綁定本地的 12345 端口：

s.bind(('127.0.0.1', 12345))

注意這里用到了兩次括號(hào)，因?yàn)?bind 方法的參數(shù)需要是一個(gè)包含主機(jī)地址和端口號(hào)的元組。

2、listen 函數(shù)

該函數(shù)也是服務(wù)端函數(shù)，用于在使用TCP的服務(wù)端開啟監(jiān)聽模式，只有一個(gè)參數(shù)，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 即可。

在服務(wù)端開啟監(jiān)聽，設(shè)置操作系統(tǒng)可以掛起的最大連接數(shù)量為 5 ：

s.listen(5)

listen() 只是讓套接字處于監(jiān)聽狀態(tài)，并沒有接收請(qǐng)求，接收請(qǐng)求需要使用 accept() 函數(shù)。 

3、accept 函數(shù)

當(dāng)套接字處于監(jiān)聽狀態(tài)時(shí)，可以通過 accept() 函數(shù)來接收客戶端請(qǐng)求，該函數(shù)也是服務(wù)端函數(shù)，接受 TCP 連接并返回（conn,address），返回一個(gè)新的套接字來和客戶端通信，其中 conn 是新的套接字對(duì)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。

比如我們就使用 conn 和 address 這兩個(gè)參數(shù)（可自定義）來接收 accept 函數(shù)返回的值

conn, address = s.accept()

下面介紹客戶端函數(shù)

4、connect 與 connect_ex 函數(shù)

connect() 是客戶端程序用來連接服務(wù)端的方法，客戶端連接到 address 處的套接字，一般 address 的格式為元組（host, port），如果連接出錯(cuò)，會(huì)返回 socket.error 錯(cuò)誤。

比如我們連接到剛才創(chuàng)建的套接字，即本地的 12345 端口：

import socket

c = socket.socket()
c.connect(('127.0.0.1', 12345))

只有經(jīng)過 connect 連接成功后的套接字對(duì)象才能調(diào)用發(fā)送和接受方法（send/recv），所以服務(wù)端的 s 對(duì)象不能 send 或者 recv 。

還有一個(gè) connect_ex 函數(shù)，功能與 connect 相同，只是成功返回 0，失敗返回 error 的值。

下面是一些常見的公共函數(shù)

5、send 、 sendall 、sendto 函數(shù)

send() ：用于發(fā)送 TCP 數(shù)據(jù)

用法：s.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。

sendall() ：完整發(fā)送TCP數(shù)據(jù)

用法：s.sendall(string[,flag])

與 send() 類似，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(huì)嘗試發(fā)送所有數(shù)據(jù)，成功返回None，失敗則拋出異常。

關(guān)于參數(shù)的說明：

string: 這是要發(fā)送的數(shù)據(jù)，通常是一個(gè)字符串。這是必需的參數(shù)。

flag : 這是一個(gè)可選的參數(shù)，用于指定發(fā)送數(shù)據(jù)的附加選項(xiàng)，在大多數(shù)情況下可以省略。

比如我們將 "Hello, server!" 字符串通過UTF-8編碼轉(zhuǎn)換為字節(jié)數(shù)據(jù)，然后使用套接字的 send 方法發(fā)送這些字節(jié)數(shù)據(jù)到連接的服務(wù)端：

c.send("Hello, server!".encode('utf-8'))

sendto ：用于發(fā)送 UDP 數(shù)據(jù)

用法：s.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(yuǎn)程地址，返回值是發(fā)送的字節(jié)數(shù)。

6、recv 與 recvfrom 函數(shù)

recv ：接受TCP套接字的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)以字符串形式返回。

用法：s.recv(bufsize[,flag])

參數(shù)說明：

bufsize: 這是一個(gè)整數(shù)，表示要接收的最大字節(jié)數(shù)。接收的實(shí)際數(shù)據(jù)可能少于或等于這個(gè)值，取決于發(fā)送端發(fā)送的數(shù)據(jù)量。

flag（可選）: 這是一個(gè)可選的參數(shù)，用于指定接收數(shù)據(jù)的附加選項(xiàng)。在大多數(shù)情況下，可以省略這個(gè)參數(shù)。

通過 recv 方法接收最多 1024 字節(jié)的數(shù)據(jù)，我們將接收到的字節(jié)數(shù)據(jù)解碼為 UTF-8 編碼的字符串，最后打印出來：

re = c.recv(1024)
print(re.decode('utf-8'))

recvfrom：接受 UDP 套接字的數(shù)據(jù)，與 recv() 類似，但返回值是（data, address）。其中 data 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。

特別說明：recvfrom 函數(shù)是可以在沒有進(jìn)行 connect 的情況下使用的，對(duì)于 UDP 套接字，可以在未連接的狀態(tài)下使用 recvfrom 來接收數(shù)據(jù)。recvfrom 通常與 UDP 一起使用，因?yàn)?UDP 是一個(gè)無(wú)連接協(xié)議，而 recvfrom 提供了從發(fā)送端獲取地址信息的能力。在 TCP 中，由于是面向連接的，地址信息通常在連接建立時(shí)就已經(jīng)確定了，所以 recv 通常就足夠了。

示例：

import socket

# 創(chuàng)建一個(gè)UDP套接字
s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)

# 綁定本地地址和端口
s.bind(('127.0.0.1', 12345))

# 接收數(shù)據(jù)，設(shè)置bufsize為最大接收字節(jié)數(shù)
data, address = s.recvfrom(1024)

# 打印接收到的數(shù)據(jù)和發(fā)送端地址信息
print(f"Received data: {data.decode('utf-8')}")
print(f"Received from: {address}")

7、close 函數(shù)

該函數(shù)用于關(guān)閉套接字

直接使用點(diǎn)調(diào)用即可

s.close()

三、簡(jiǎn)單的服務(wù)端和客戶端示例

服務(wù)端代碼：

import socket

# 創(chuàng)建一個(gè)TCP套接字
server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)

# 綁定主機(jī)和端口
server_socket.bind(('127.0.0.1', 12345))

# 監(jiān)聽連接
server_socket.listen()

print("Server is listening for incoming connections...")

# 接受客戶端連接
client_socket, client_address = server_socket.accept()

print(f"Connection established with {client_address}")

# 接收數(shù)據(jù)
data = client_socket.recv(1024)
print(f"Received data: {data.decode('utf-8')}")

# 發(fā)送響應(yīng)
response = "Hello, client!"
client_socket.send(response.encode('utf-8'))

# 關(guān)閉連接
client_socket.close()
server_socket.close()

 客戶端代碼：

import socket

# 創(chuàng)建一個(gè)TCP套接字
client_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)

# 連接到服務(wù)器
client_socket.connect(('127.0.0.1', 12345))

# 發(fā)送數(shù)據(jù)
data_to_send = "Hello, server!"
client_socket.send(data_to_send.encode('utf-8'))

# 接收響應(yīng)
response = client_socket.recv(1024)
print(f"Received response: {response.decode('utf-8')}")

# 關(guān)閉連接
client_socket.close()

先開啟服務(wù)端，再運(yùn)行客戶端

運(yùn)行效果：

四、關(guān)于 socket 庫(kù)相關(guān)方法函數(shù)的總結(jié)

Socket 創(chuàng)建和配置：

socket(family, type, proto=0, fileno=None)：創(chuàng)建一個(gè)套接字對(duì)象。
gethostname()：獲取主機(jī)名。 
通用套接字方法：

bind(address)：將套接字綁定到指定的地址。
listen(backlog)：開始監(jiān)聽傳入連接請(qǐng)求。
accept()：接受連接，返回新的套接字和對(duì)端地址。
connect(address)：連接到遠(yuǎn)程套接字。
close()：關(guān)閉套接字。
數(shù)據(jù)收發(fā)：

send(bytes)：發(fā)送數(shù)據(jù)。
recv(bufsize)：接收數(shù)據(jù)。
UDP 相關(guān)方法：

sendto(data, address)：發(fā)送UDP數(shù)據(jù)到指定地址。
recvfrom(bufsize)：接收UDP數(shù)據(jù)和對(duì)端地址。

設(shè)置和獲取套接字選項(xiàng)：

setsockopt(level, optname, value)：設(shè)置套接字選項(xiàng)。
getsockopt(level, optname, buflen=None)：獲取套接字選項(xiàng)。

獲取主機(jī)信息：

gethostbyname(hostname)：通過主機(jī)名獲取IP地址。
gethostbyaddr(ip_address)：通過IP地址獲取主機(jī)名。

總結(jié)

到此這篇關(guān)于python學(xué)習(xí)教程之socket庫(kù)的基本使用的文章就介紹到這了,更多相關(guān)python socket庫(kù)基本使用內(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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