Python socket初步

周翔

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　　一、套接字
　　套接字是为特定网络协议（例如TCP/IP，ICMP/IP，UDP/IP等）套件对上的网络应用程序提供者提供当前可移植标准的对象。它们允许程序接受并进行连接，如发送和接受数据。为了建立通信通道，网络通信的每个端点拥有一个套接字对象极为重要。
　　套接字为BSD UNIX系统核心的一部分，而且他们也被许多其他类似UNIX的操作系统包括Linux所采纳。许多非BSD UNIX系统（如ms-dos，windows，os/2，mac os及大部分主机环境）都以库形式提供对套接字的支持。
　　三种最流行的套接字类型是:stream,datagram和raw。stream和datagram套接字可以直接与TCP协议进行接口，而raw套接字则接口到IP协议。但套接字并不限于TCP/IP。
　　二、套接字模块
　　套接字模块是一个非常简单的基于对象的接口，它提供对低层BSD套接字样式网络的访问。使用该模块可以实现客户机和服务器套接字。要在python中建立具有TCP和流套接字的简单服务器，需要使用socket模块。利用该模块包含的函数和类定义，可生成通过网络通信的程序。一般来说，建立服务器连接需要六个步骤。
　　第1步是创建socket对象。调用socket构造函数。
　　socket=socket.socket(familly,type)
　　family的值可以是AF_UNIX(Unix域，用于同一台机器上的进程间通讯)，也可以是AF_INET（对于IPV4协议的TCP和UDP），至于type参数，SOCK_STREAM（流套接字）或者SOCK_DGRAM（数据报文套接字）,SOCK_RAW（raw套接字）。
　　第2步则是将socket绑定（指派）到指定地址上，socket.bind(address)
　　address必须是一个双元素元组,((host,port)),主机名或者ip地址+端口号。如果端口号正在被使用或者保留，或者主机名或ip地址错误，则引发socke.error异常。
　　第3步，绑定后，必须准备好套接字，以便接受连接请求。
　　socket.listen(backlog)
　　backlog指定了最多连接数，至少为1，接到连接请求后，这些请求必须排队，如果队列已满，则拒绝请求。
　　第4步，服务器套接字通过socket的accept方法等待客户请求一个连接：
　　connection,address=socket.accept()
　　调用accept方法时，socket会进入'waiting'（或阻塞）状态。客户请求连接时，方法建立连接并返回服务器。accept方法返回一个含有俩个元素的元组，形如(connection,address)。第一个元素（connection）是新的socket对象，服务器通过它与客户通信；第二个元素（address）是客户的internet地址。
　　第5步是处理阶段，服务器和客户通过send和recv方法通信（传输数据）。服务器调用send，并采用字符串形式向客户发送信息。send方法返回已发送的字符个数。服务器使用recv方法从客户接受信息。调用recv时，必须指定一个整数来控制本次调用所接受的最大数据量。recv方法在接受数据时会进入'blocket'状态，最后返回一个字符串，用它来表示收到的数据。如果发送的量超过recv所允许，数据会被截断。多余的数据将缓冲于接受端。以后调用recv时，多余的数据会从缓冲区删除。
　　第6步，传输结束，服务器调用socket的close方法以关闭连接。
　　建立一个简单客户连接则需要4个步骤。
　　第1步，创建一个socket以连接服务器 socket=socket.socket(family,type)
　　第2步，使用socket的connect方法连接服务器 socket.connect((host,port))
　　第3步，客户和服务器通过send和recv方法通信。
　　第4步，结束后，客户通过调用socket的close方法来关闭连接。
　　三、一个简单的服务器和客户端通信的例子
　　服务器：
　　import socket
s=socket.socket()
s.bind(('xxx.xxx.xxx.xxx',xxxx))     #ip地址和端口号
s.listen(5)
cs,address = s.accept()
print 'got connected from',address
cs.send('byebye')
ra=cs.recv(512)
print ra
cs.close()
　　客户端：
　　import socket
s=socket.socket()
s.connect(('xxx.xxx.xxx.xxx',xxxx))    #与服务器程序ip地址和端口号相同
data=s.recv(512)
s.send('hihi')
s.close()
print 'the data received is',data