Python29 Socket1

jdxyzlh

socket 基本信息
　　socket 封装了TCP/IP、UDP、FTP、SSH、DHCP等多个协议。
　　由于socket封装了TCP/IP所以在建立连接的时候，不需要手动去写三次握手/四次握手等代码。

• socket IP地址
  

　　socket.AF_INET　表示IPV4　
　　socket.AF_INET6  表示IPV6

• socket 类型
  

　　socket.SOCK_STREAM  # tcp协议
　　socket.SOCK_DGRAM   # udp协议
　　socket.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。
　　可以使用socket.SOCK_RAW伪造IP，来发起泛洪***
　　socket.SOCK_RDM  #是一种可靠的UDP形式，即保证交付数据报但不保证顺序。SOCK_RAM用来提供对原始协议的低级访问，在需要执行某些特殊操作时使用，如发送ICMP报文。SOCK_RAM通常仅限于高级用户或管理员运行的程序使用。

socket实例
　　socket.socket()用于声明协议类型
　　我们按住ctrl键点第二个socket可以看到下面的内容

　　可以看到family表示地址簇,AF_INET表示ipv4； SOCK_STREAM表示TCP； 后面的内容暂时无需了解；
　　在socket.socket()这个括号中不指定协议，默认就是IPV4和TCP
　　

客户端：　　

　　
import socket
　　
client = socket.socket()  #声明socket类型，同时生成socket连接对象
　　

　　
client.connect(('localhost',6969))  #设置连接的目标，因为括号中只能写一个元素，所以这里将组ip(localhost)和端口6969两个元素写在一个元组中。
　　

　　
client.send(b'Hello World!')     #发送数据；在python2中允许发送字符串和字节，但是在python3中只能发送字节（bytes)类型，所以前面的b就是将其转换数据类型为字节
　　

　　
data = client.recv(1024)    #让客户端可以接收数据，这里值允许接收1024字节；官方建议最大写8192。
　　

　　
print ('recv:',data)    #打印接收到的数据
　　

　　
client.close()  #关闭连接
　　

　　

　　可以看到在括号中只允许填写一个address元素，所以只能通过元组的方式将多个元素写入。
　　

服务器端：　　

　　
import socket
　　

　　
server = socket.socket()
　　
server.bind(('localhost',6969)) #绑定要监听的端口
　　
server.listen()     #开始监听，括号中可以设置监听挂起的client数量，默认不限制。
　　

　　
print ('等待接收数据......')
　　

　　
conn,addr = server.accept()     #接受并建立与客户端的连接,程序在此处开始阻塞,只到有客户端连接进来...
　　

　　
#accept会返回两个值，第一个是连接的标记位（这里赋值给conn），然后#conn就是客户端链接过来而在服务器端为其生成的一个连接实例，多个客户端连接服务器就是对个实例；第二个是对方的地址（这里赋值给addr）
　　

　　
print (conn,addr)
　　

　　
print ('数据来了!')
　　

　　
data = conn.recv(1024)   #让这个实例，接收数据
　　

　　
print ('recv:',data)
　　

　　
conn.send(data.upper())     #让这个实例返回数据（大写的形式）
　　

　　
server.close()  #服务器关闭的话就是这整个服务器关闭，而不是针对实例关闭，所以这里还是要使用server.close()，而不是conn.close()。
　　

　　

　　执行服务器：先执行服务器端的代码，因为服务器需要进行监听

　　执行客户端：

　　上图是执行客户端后，客户端收到的代码，可以看到是服务器已大写的形式，将数据返回给客户端

　　上图是执行客户端后服务器看到的结果
　　

print (conn)看到的是： <socket.socket fd=664, family=AddressFamily.AF_INET, type=SocketKind.SOCK_STREAM, proto=0, laddr=('127.0.0.1', 6969), raddr=('127.0.0.1', 56413)>　　

　　
print (addr)看到的结果是：('127.0.0.1', 56413)  #这个56413是随机的源端口
　　

　　
print ('recv:',data)的结果是：recv: b'Hello World!'  #从客户端接收到的数据
　　

　　

client.send(b'Hello World!') #通过b可以将数据转成字节，但是这里只能转ASCII码，如果转中文就会报错。　　

　　
client.send('测试测试!'.encode('utf-8'))    #通过encode来转码中文
　　

　　

　　上图是print中文的结果，因为是utf-8所以不能正常显示，需要进行decode才可以
　　

print ('recv:',data.decode())  #decode()，默认给解码成unicode，所以不用指定编码　　

　　
执行结果：
　　
recv: 测试测试!
　　
#解码后可以正常看print的中文数据。
　　

　　

实现多次重复发送和接收
　　之前的代码只能实现一次的发送和接收，那么接下来实现多次发送和接收。
　　

客户端：　　
import socket
　　

　　
client = socket.socket()
　　

　　
client.connect(('localhost',6969))
　　

　　
while True: #循环，可以使客户端多次发送数据
　　info = input('>>:').strip()
　　

　　client.send(info.encode('utf-8'))
　　

　　data = client.recv(1024)
　　

　　print ('recv:',data.decode())
　　

　　
client.close()
　　

　　

服务器端：　　

　　
import socket
　　

　　
server = socket.socket()
　　
server.bind(('localhost',6969))
　　
server.listen()
　　

　　
print ('等待接收数据......')
　　
while True:
　　

　　conn,addr = server.accept()
　　

　　print (conn,addr)
　　

　　print ('数据来了!')
　　

　　data = conn.recv(1024)
　　

　　print ('recv:',data)
　　

　　conn.send(data.upper())
　　

　　
server.close()
　　

　　

　　先运行服务器端来监听

　　上图客户端输入数据

　　上图服务器收到的数据

　　上图客户端输入第二个数据时就卡主了

　　上图可以看到服务器没有收到客户端第二次发送的数据，服务器端也卡主了。
　　此时客户端1的连接并没有断开

　　上图是再次运行客户端建立一个新的连接

　　上图可以看到新连接的数据

　　上图是之前的连接，可以看到已经关闭了，表示当前服务器端只能接收会话一个连接的数据（当前先不实现多连接，先实现反复的发送和接收数据）
　　

修改服务器端代码：　　
import socket
　　

　　
server = socket.socket()
　　
server.bind(('localhost',6969))
　　
server.listen()
　　

　　
print ('等待接收数据......')
　　

　　
conn, addr = server.accept()    #将实例移出while循环，这样就不会重复的去建立实例，而是通过一个实例（连接）来反复的发送数据。
　　
#如果该代码还在while中，那么每一次循环都会建立一个新连接，等发送一次数据后，又新建连接，那么之前的连接就不能再发送数据了，只能通过新的连接发送数据。
　　
print(conn, addr)
　　
print('数据来了!')
　　

　　
while True:
　　data = conn.recv(1024)
　　print ('recv:',data.decode())
　　conn.send(data.upper())
　　

　　
server.close()
　　

　　

　　上图是客户端发送的数据

　　上图是服务器收到的数据
　　已经实现了客户端与服务器的多次数据交互。

　　客户端点击停止来断开连接

　　在服务器端也断开了
　　在linux中和Windows中断开连接时是有区别的，下面在linux执行上面的客户端和服务器代码

　　在linux中服务器正在接收和返回数据

　　上图在linux中客户端正在发送和接收返回的数据

　　当停止客户端的连接后，服务器端一直在不断的recv空的数据，进入死循环一直在刷屏；
　　

修改一下服务器端的代码：　　

　　
import socket
　　

　　
server = socket.socket()
　　
server.bind(('localhost',6969))
　　
server.listen()
　　
print ('等待接收数据......')
　　
conn, addr = server.accept()
　　
print(conn, addr)
　　
print('数据来了!')
　　

　　
count = 0   #设置一个计数器
　　

　　
while True:
　　data = conn.recv(1024)
　　print ('recv:',data.decode())
　　conn.send(data.upper())
　　count += 1  #每循环一次+1
　　if count > 10:break     #当大于10时，断开
　　

　　
server.close()
　　

　　

　　然后下面我们在继续看代码的执行情况

　　客户端发送和接收数据

　　上图统计已大于10，所以会自动停止。
　　

修改服务器端代码：　　

　　
import socket
　　

　　
server = socket.socket()
　　
server.bind(('localhost',6969))
　　
server.listen()
　　
print ('等待接收数据......')
　　
conn, addr = server.accept()
　　
print(conn, addr)
　　
print('数据来了!')
　　

　　
count = 0
　　

　　
while True:
　　data = conn.recv(1024)
　　print ('recv:',data.decode())
　　if not data:     #设立data不为真（也就是空），执行条件下的语句
　　print ('client has lost...')
　　break
　　

　　conn.send(data.upper())
　　count += 1
　　if count > 10:break
　　

　　
server.close()
　　

　　

　　服务器端匹配了if not data的条件，然后就break循环了。
　　连接断开后客户端和服务器的程序就都结束了。
　　

修改服务器端代码：让其当断开连接后，客户端可以随时建立连接发送数据，那么服务器端随时监听　　
import socket
　　

　　
server = socket.socket()
　　
server.bind(('localhost', 6969))
　　
server.listen()
　　

　　
print('等待接收数据......')
　　

　　
while True:
　　conn, addr = server.accept()
　　print(conn, addr)
　　print('数据来了!')
　　

　　while True:
　　data = conn.recv(1024)
　　print('recv:', data.decode())
　　if not data:
　　print("client has lost...")
　　break   #这里断开连接就跳出当前循环，到外面的while循环，通过conn, addr = server.accept()可以建立新的连接然后再次发送数据
　　

　　conn.send(data.upper())
　　

　　
server.close()
　　

　　

client1的执行结果：　　
test@test-virtual-machine:~$ python3 桌面/A1.py hey
　　
>>:1
　　
recv: 1
　　
>>:2
　　
recv: 2
　　
>>:3
　　
recv: 3
　　
>>:4
　　
recv: 4
　　
>>:5
　　
recv: 5
　　
>>:
　　

　　
server端的结果：
　　
test@test-virtual-machine:~$ python3 桌面/A2.py
　　
等待接收数据......
　　
<socket.socket fd=4, family=AddressFamily.AF_INET, type=SocketKind.SOCK_STREAM, proto=0, laddr=('127.0.0.1', 6969), raddr=('127.0.0.1', 32826)> ('127.0.0.1', 32826)
　　
数据来了!
　　
recv: 1
　　
recv: 2
　　
recv: 3
　　
recv: 4
　　
recv: 5
　　

　　
此时client1的连接先不断开，然后在新启一个连接模拟client2
　　
client2：
　　
test@test-virtual-machine:~$ python3 桌面/A1.py
　　
>>:1
　　

　　
#client2 发送数据后就卡主了（卡主表示当前client2的连接被挂起了），且当前server端也没有接收到来自client2的数据。
　　

　　
client1：
　　
ctrl+c断开连接
　　

　　
server端：
　　
test@test-virtual-machine:~$ python3 桌面/A2.py
　　
等待接收数据......
　　
<socket.socket fd=4, family=AddressFamily.AF_INET, type=SocketKind.SOCK_STREAM, proto=0, laddr=('127.0.0.1', 6969), raddr=('127.0.0.1', 32826)> ('127.0.0.1', 32826)
　　
数据来了!
　　
recv: 1
　　
recv: 2
　　
recv: 3
　　
recv: 4
　　
recv: 5
　　
recv:
　　
client has lost...      #此处表示client1已经断开连接了
　　
<socket.socket fd=5, family=AddressFamily.AF_INET, type=SocketKind.SOCK_STREAM, proto=0, laddr=('127.0.0.1', 6969), raddr=('127.0.0.1', 32828)> ('127.0.0.1', 32828)
　　
数据来了!
　　
recv: 1
　　
#这里可以看到当client1断开连接后，挂起的client2立刻建立好连接，然后并接收到了来自client2的数据
　　
#现在client2就可以与server不断的交互了。
　　

　　

　　当一个连接正在与server交互时，其他的连接就要被挂起等待，那么同时可以挂起几个连接呢？
　　

server.listen(5)  #在括号中定义数字，5就表示同一时间可以挂起5个连接　　
#不过当前的代码逻辑还实现不了，需要以后在使用异步的时候可以实现
　　

修改客户端代码：　　
import socket
　　
client = socket.socket()
　　
client.connect(('localhost',6969))
　　

　　
while True: #循环，可以使客户端多次发送数据
　　info = input('>>:').strip()
　　if len(info) == 0:continue  #目前有个问题当客户端什么数据都不填写，直接回车，就会卡主，所以这里要定义一个条件当数据为0时，继续下次循环
　　

　　client.send(info.encode('utf-8'))
　　

　　data = client.recv(1024)
　　

　　print ('recv:',data.decode())
　　

　　
client.close()
　　

　　

　　客户端这里直接回车后，没有卡主，而是让你重新输入数据

通过命令获取远程服务器执行结果
　　

客户端：　　

　　
import socket
　　

　　
client = socket.socket()
　　

　　
client.connect(('localhost',6969))
　　

　　
while True: #循环，可以使客户端多次发送数据
　　info = input('>>:').strip()
　　if len(info) == 0:continue
　　

　　client.send(info.encode('utf-8'))
　　

　　data = client.recv(1024)
　　

　　print (data.decode())
　　

　　
client.close()
　　

　　
服务器端：
　　

　　
import socket
　　
import os
　　

　　
server = socket.socket()
　　
server.bind(('localhost', 6969))
　　
server.listen()
　　

　　
print('等待接收数据......')
　　

　　
while True:
　　conn, addr = server.accept()
　　print("新连接:", addr)
　　

　　while True:
　　data = conn.recv(1024)
　　

　　if not data:
　　print("client has lost...")
　　break
　　print('recv:', data.decode())
　　

　　res = os.popen(data.decode()).read()    #因为发送过来的是字节，但系统不识别这个字节命令，所以要解码成字符串命令，系统才能识别
　　conn.send(res.encode('utf-8'))  #将结果编码后在发送过去，客户端相应的查看结果也要解码
　　

　　
server.close()
　　

　　
执行结果：
　　
服务器端：
　　
test@test-virtual-machine:~$ python3 桌面/A2.py
　　
等待接收数据......
　　
<socket.socket fd=4, family=AddressFamily.AF_INET, type=SocketKind.SOCK_STREAM, proto=0, laddr=('127.0.0.1', 6969), raddr=('127.0.0.1', 58682)> ('127.0.0.1', 58682)
　　
数据来了!
　　
recv: df
　　

　　
客户端：
　　
test@test-virtual-machine:~$ python3 桌面/A1.py
　　
>>:df
　　
文件系统          1K-块    已用     可用 已用% 挂载点
　　
udev             991244       0   991244    0% /dev
　　
tmpfs            203072    6492   196580    4% /run
　　
/dev/sda1      19478204 5194164 13271560   29% /
　　
tmpfs           1015344     124  1015220    1% /dev/shm
　　
tmpfs              5120       0     5120    0% /run/lock
　　
tmpfs           1015344       0  1015344    0% /sys/fs/cgroup
　　
tmpfs            203072      64   203008    1% /run/user/1000
　　
/dev/sr0        1511808 1511808        0  100% /media/test/Ubuntu-Kylin 16.04 LTS amd64
　　

　　
#可以看到成功的通过执行df命令，并将结果返回
　　

　　

>>:top　　
#客户端执行不了这种动态的命令，因为这个内容一直在变动。不想df执行完成后将结果返回。
　　

　　
>>:top -bn 1    #只显示1秒钟的数据，接下来不在更新了，所以可以给返回
　　
top - 22:11:43 up  1:24,  4 users,  load average: 0.00, 0.01, 0.05
　　
Tasks: 292 total,   1 running, 290 sleeping,   0 stopped,   1 zombie

　　
%Cpu(s):  0.4 us,  0.5 sy,  0.0 ni, 98.4>　　
KiB Mem :  2030688 total,   157464 free,   995464 used,   877760 buff/cache
　　
KiB Swap:  1046524 total,  1046524 free,        0 used.   955516 avail Mem
　　

　　PID USER      PR  NI    VIRT    RES    SHR S  %CPU %MEM     TIME+ COMMAND
　　3689 test      20   0   43672   3664   3056 R   6.7  0.2   0:00.01 top
　　1 root      20   0  185100   5656   3916 S   0.0  0.3   0:02.19 systemd
　　2 root      20   0       0      0      0 S   0.0  0.0   0:00.02 kthreadd
　　3 root      20   0       0      0      0 S   0.0  0.0   0:00.04 ksoftirqd/0
　　5 root       0 -20       0      0      0 S   0.0  0.0   0:00.00 kworker/0:0H
　　7 root      20   0       0      0      0 S   0.0  0.0   0:06.82 rcu_sched
　　8 root      20   0       0      0      0 S   0.0  0.0   0:00.00 rcu_bh
　　9 root      rt   0       0
　　
>>:
　　

　　
#通过结果可以看到内容并没有显示全，这是因为设置了字节为1024的原因； 剩下没有显示的内容，会等你再次执行命令（任何命令）后，会发送过来，因为没显示的数据已经被换成了，只能等待下次发送。
　　

　　
将客户端的代码修改：data = client.recv(102400)   #改成102400然后在测试
　　

　　
客户端：
　　

　　
>>:top -bn 1
　　
top - 22:19:25 up  1:32,  4 users,  load average: 0.00, 0.01, 0.05
　　
Tasks: 292 total,   1 running, 290 sleeping,   0 stopped,   1 zombie

　　
%Cpu(s):  0.4 us,  0.5 sy,  0.0 ni, 98.5>　　
KiB Mem :  2030688 total,   156592 free,   996028 used,   878068 buff/cache
　　
KiB Swap:  1046524 total,  1046524 free,        0 used.   954876 avail Mem
　　

　　PID USER      PR  NI    VIRT    RES    SHR S  %CPU %MEM     TIME+ COMMAND
　　1535 test      20   0   44152   4516   2820 S   6.2  0.2   0:05.52 dbus-daemon
　　3743 test      20   0   43672   3616   3008 R   6.2  0.2   0:00.01 top
　　1 root      20   0  185100   5656   3916 S   0.0  0.3   0:02.22 systemd
　　2 root      20   0       0      0      0 S   0.0  0.0   0:00.02 kthreadd
　　3 root      20   0       0      0      0 S   0.0  0.0   0:00.04 ksoftirqd/0
　　5 root       0 -20       0      0      0 S   0.0  0.0   0:00.00 kworker/0:0H
　　7 root      20   0       0      0      0 S   0.0  0.0   0:07.14 rcu_sched
　　8 root      20   0       0      0      0 S   0.0  0.0   0:00.00 rcu_bh
　　9 root      rt   0       0      0      0 S   0.0  0.0   0:00.01 migration/0
　　10 root      rt   0       0      0      0 S   0.0  0.0   0:00.04 watchdog/0
　　11 root      rt   0       0      0      0 S   0.0  0.0   0:00.04 watchdog/1
　　12 root      rt   0       0      0      0 S   0.0  0.0   0:00.01 migration/1
　　13 root      20   0       0      0      0 S   0.0  0.0   0:00.10 ksoftirqd/1
　　15 root       0 -20       0      0      0 S   0.0  0.0   0:00.00 kworker/1:0H
　　16 root      rt   0       0      0      0 S   0.0  0.0   0:00.04 watchdog/2
　　17 root      rt   0       0      0      0 S   0.0  0.0   0:00.01 migration/2
　　

　　
#可以看到一下就将结果都显示出来了，只不过因为太长，这里没有全部粘贴过来。
　　

　　

　　下面代码示例传输文件：
　　

客户端：　　
import socket
　　

　　
client = socket.socket()
　　

　　
client.connect(('localhost',6969))
　　

　　
f = open('test123123.txt','w')    #打开一个新文件（原来不存在），将服务器端发送过来的数据，写在这个新建的test123123.txt文件中；在while外面打开文件，以免每次循环时都重新打开文件。
　　
while True: #循环，可以使客户端多次发送数据
　　info = input('>>:').strip()
　　if len(info) == 0:continue
　　

　　client.send(info.encode('utf-8'))
　　

　　data = client.recv(102400000)  # 设置可以一次收最大100M
　　

　　f.write(data.decode())  # 发送过来的数据是utf-8，需要decode成unicode（这里要注意：linux系统数据格式默认就是utf-8，所以直接data.decode()是没问题的，但如果是Windows，那么就需要data.decode(gbk)）
　　f.flush()  # 写入后需要更新内容
　　

　　
client.close()
　　

　　
服务器端：
　　
import socket
　　

　　
server = socket.socket()
　　

　　#不加下面代码，重复执行代码时会报错，显示address used，表示地址正在使用；因为代码执行结束时系统的进程可能还在挂着，所以再次执行代码时，没法复用地址，所以下面的代码就是允许复用地址。
　　
server.setsockopt(socket.SOL_SOCKET,socket.SO_REUSEADDR,1)
　　

　　
server.bind(('localhost', 6969))
　　
server.listen()
　　

　　
print('等待接收数据......')
　　

　　
while True:
　　conn, addr = server.accept()
　　print("新连接:", addr)
　　

　　while True:
　　data = conn.recv(1024)
　　

　　if not data:
　　print("client has lost...")
　　break
　　print('recv:', data.decode())
　　

　　f = open('test1.txt','r')
　　data = f.read()
　　print (len(data))
　　conn.sendall(data.encode('utf-8'))
　　

　　
server.close()
　　

　　

　　上图为test1.txt文件中的内容；

　　上图为客户端读取服务器发送过来的数据后，新建的test123123.txt文档，可以看到数据内容相同。