Python Socket编程(一)
Python 提供了两个级别访问的网络服务：1.Socket：低级别的网络服务支持基本的 Socket，它提供了标准的 BSD Sockets API，可以访问底层操作系统Socket接口的全部方法。
2.SocketServer：高级别的网络服务模块 SocketServer， 它提供了服务器中心类，可以简化网络服务器的开发。
今天，我们就来初步了解学习一下Socket模块。
什么是 Socket?
Socket又称"套接字"，应用程序通常通过"套接字"向网络发出请求或者应答网络请求，使主机间或者一台计算机上的进程间可以通讯，具体的介绍可以查看百度百科。Socket通信过程如下图所示：
socket()函数
Python 中，我们用 socket（）函数来创建套接字，语法格式如下：
socket.socket(]])
参数含义：
family: 套接字家族可以使AF_UNIX或者AF_INET
type: 套接字类型可以根据是面向连接的还是非连接分为SOCK_STREAM或SOCK_DGRAM
protocol: 一般不填默认为0.
socket 调用：
socket类型
描述socket.AF_UNIX只能够用于单一的Unix系统进程间通信socket.AF_INET服务器之间网络通信socket.AF_INET6IPv6socket.SOCK_STREAM流式socket , for TCPsocket.SOCK_DGRAM数据报式socket , for UDPsocket.SOCK_RAW原始套接字，普通的套接字无法处理ICMP、IGMP等网络报文，而SOCK_RAW可以；其次，SOCK_RAW也可以处理特殊的IPv4报文；此外，利用原始套接字，可以通过IP_HDRINCL套接字选项由用户构造IP头。socket.SOCK_SEQPACKET可靠的连续数据包服务创建TCP Socket：s=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)创建UDP Socket：s=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM) Socket 对象(内建)方法
服务器端套接字
s.bind() 绑定地址（host,port）到套接字， 在AF_INET下,以元组（host,port）的形式表示地址。
s.listen() 开始TCP监听。backlog指定在拒绝连接之前，操作系统可以挂起的最大连接数量。该值至少 为1，大部分应用程序设为5就可以了。
s.accept() 被动接受TCP客户端连接,(阻塞式)等待连接的到来
客户端套接字
s.connect() 主动初始化TCP服务器连接，。一般address的格式为元组（hostname,port），如果连接出错，返回socket.error错误。
s.connect_ex() connect()函数的扩展版本,出错时返回出错码,而不是抛出异常
公共用途的套接字函数
s.recv() 接收TCP数据，数据以字符串形式返回，bufsize指定要接收的最大数据量。flag提供有关消息的其他信息，通常可以忽略。
s.send() 发送TCP数据，将string中的数据发送到连接的套接字。返回值是要发送的字节数量，该数量可能小于string的字节大小。
s.sendall() 完整发送TCP数据，完整发送TCP数据。将string中的数据发送到连接的套接字，但在返回之前会尝试发送所有数据。成功返回None，失败则抛出异常。
s.recvform() 接收UDP数据，与recv()类似，但返回值是（data,address）。其中data是包含接收数据的字符串，address是发送数据的套接字地址。
s.sendto() 发送UDP数据，将数据发送到套接字，address是形式为（ipaddr，port）的元组，指定远程地址。返回值是发送的字节数。
s.close() 关闭套接字
s.getpeername() 返回连接套接字的远程地址。返回值通常是元组（ipaddr,port）。
s.getsockname() 返回套接字自己的地址。通常是一个元组(ipaddr,port)
s.setsockopt(level,optname,value) 设置给定套接字选项的值。
s.getsockopt(level,optname[.buflen]) 返回套接字选项的值。
s.settimeout(timeout) 设置套接字操作的超时期，timeout是一个浮点数，单位是秒。值为None表示没有超时期。一般，超时期应该在刚创建套接字时设置，因为它们可能用于连接的操作（如connect()）
s.gettimeout() 返回当前超时期的值，单位是秒，如果没有设置超时期，则返回None。
s.fileno() 返回套接字的文件描述符。
s.setblocking(flag) 如果flag为0，则将套接字设为非阻塞模式，否则将套接字设为阻塞模式（默认值）。非阻塞模式下，如果调用recv()没有发现任何数据，或send()调用无法立即发送数据，那么将引起socket.error异常。
s.makefile() 创建一个与该套接字相关连的文件
实例一：
服务器端：
socket_server.py
#coding:utf-8
from socket import *
from multiprocessing import Process
myHost='127.0.0.1'
myPort = 50007
socket_obj = socket(AF_INET,SOCK_STREAM)
socket_obj.bind((myHost,myPort))
socket_obj.listen(5)#5指定在拒绝连接之前，操作系统可以挂起的最大连接数量。该值至少为1，大部分应用程序设为5就可以了。
while True:
connect,address = socket_obj.accept()
print 'Server connected by: %s' % address
while True:
data = connect.recv(1024)
if not data:
break
connect.sendall(data)
connect.close()
客户端：
socket_client.py
from socket import *
import sys,time
serverHost='127.0.0.1'
serverPort=50007
socket_obj = socket(AF_INET,SOCK_STREAM)
socket_obj.connect((serverHost,serverPort))
while True:
message='This is socket test!'
socket_obj.send(message)
data = socket_obj.recv(1024)
time.sleep(2)
print 'client received:%s' % data
socket_obj.close()
分别运行服务器端和客户端，运行结果如下：
# python socket_server.py
Server connected by:('127.0.0.1', 53241)
# python socket_client.py
client received: This is socket test!
client received: This is socket test!
client received: This is socket test!
client received: This is socket test!
client received: This is socket test!
client received: This is socket test!
从执行结果可以看出，客户端每隔2秒会向服务器端发送一条消息"This is socket test!",服务器收到消息后回复给客户端。
我们在做一个实验：同时启动两个客户端，你会发现什么现象呢？你会看到第一个客户端有返回数据，而第二个客户端没有返回数据。这是因为目前只能有一个客户端通过socket与服务端进行通信，第二工人客户端处于阻塞状态。当你终止第一个客户端的时候，第二个客户端就可以接收到数据了。
那么如何解决这个问题呢？需要socket server利用多想线程的方式处理客户端的请求和通信。python 多线程模块可以使用Threading ，multiprocessing等来进行实现。
实例二：多线程socket服务器(multiprocessing)多线程
服务器端：
#!/usr/bin/python
#coding:utf-8
from socket import *
from multiprocessing import Process
myHost='127.0.0.1'
myPort = 50007
socket_obj = socket(AF_INET,SOCK_STREAM)
socket_obj.bind((myHost,myPort))
socket_obj.listen(5)#5指定在拒绝连接之前，操作系统可以挂起的最大连接数量。该值至少为1，大部分应用程序设为5就可以了。
def socketServer(socket_obj):
while True:
connect,address = socket_obj.accept()
print 'Server connected by: ' ,address
while True:
data = connect.recv(1024)
if not data:
break
connect.sendall(data)
connect.close()
if __name__ == '__main__':
jobs = []
client_num = 8
for client in range(client_num):
p = Process(target=socketServer,args=(socket_obj,))
jobs.append(p)
p.start()
客户端的代码不做任何修改，测试如下：
# python socket_server.py
Server connected by:('127.0.0.1', 53241)
Server connected by:('127.0.0.1', 53242)
# python socket_client.py
client received: This is socket test!
client received: This is socket test!
client received: This is socket test!
client received: This is socket test!
# python socket_client.py
client received: This is socket test!
client received: This is socket test!
client received: This is socket test!
client received: This is socket test!
# ps -ef|grep client
root 18204 166920 17:11 pts/2 00:00:00 python socket_client.py
root 18205 167620 17:11 pts/3 00:00:00 python socket_client.py
root 18208 169110 17:11 pts/4 00:00:00 grep client
服务器端生成了8个线程等待客户端进行连接，如果客户端的个数超过8个，则会出现阻塞。
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