Python 网络编程
Python 提供了两个级别访问的网络服务
- 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
- 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
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
引入模块
import socket
socket.socket() 函数
socket.socket() 函数用于创建套接字，返回一个 socket.Socket 类的实例
socket.socket([family[, type[, proto]]])
参数
| 参数 | 说明 |
|---|---|
| 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 实例方法
公共方法
| 函数 | 描述 |
|---|---|
| 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.recvfrom() | 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 |
服务端套接字独有
| 函数 | 描述 |
|---|---|
| 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，( 阻塞模式 ) 等待连接的到来 |
客户端套接字独有
| 函数 | 描述 |
|---|---|
| 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 |
最简单的 TCP 范例
服务端
TCP 服务器端开发流程一般如下
- 首先使用 socket 模块的 socket 函数创建一个 socket 对象
- 其次调用 socket 对象的方法来设置一个 socket 服务
- 通过调用 socket 对象的 bind(hostname, port) 方法来指定服务的 port(端口)
- 最后调用 socket 对象的 accept 方法，该方法等待客户端的连接，并返回 connection 对象，表示已连接到客户端
下面为完整的服务端代码
#!/usr/bin/python # filename: server.py import socket # 导入 socket 模块 s = socket.socket() # 创建 socket 对象 host = socket.gethostname() # 获取本地主机名 port = 12345 # 设置端口 s.bind((host, port)) # 绑定端口 s.listen(5) # 等待客户端连接 while True: c, addr = s.accept() # 建立客户端连接。 print ( '连接地址：', addr ) c.send('欢迎访问简单编程！') c.close() # 关闭连接
客户端
服务端的代码已经完成了，现在实现一个客户端连接到上面的服务
socket 模块提供了 connect() 方法连接到远程的一个服务上
socket.connect(hosname, port )
该方法打开一个 TCP 连接到主机为 hostname 端口为 port 的服务
连接成功后我们就可以从服务端接收数据
最后，一定要记得关闭连接
#!/usr/bin/python # filename: client.py import socket # 导入 socket 模块 s = socket.socket() # 创建 socket 对象 host = socket.gethostname() # 获取本地主机名 port = 12345 # 设置端口好 s.connect((host, port)) print ( s.recv(1024) ) s.close()
运行服务和连接
打开两个终端，第一个终端执行 server.py 文件
$ python server.py
第二个终端执行 client.py 文件
$ python client.py 欢迎访问简单编程
回到第一个终端，就可以看到以下输出
连接地址： ('192.168.0.109', 511461)
Python 网络编程相关
下表列出了网络编程中涉及到的相关模块
| 协议 | 作用 | 端口号 | Python 模块 |
|---|---|---|---|
| HTTP | 网页访问 | 80 | httplib urllib xmlrpclib |
| NNTP | 阅读和张贴新闻文章，俗称为"帖子" | 119 | nntplib |
| FTP | 文件传输 | 20 | ftplib, urllib |
| SMTP | 发送邮件 | 25 | smtplib |
| POP3 | 接收邮件 | 110 | poplib |
| IMAP4 | 获取邮件 | 143 | imaplib |
| Telnet | 命令行 | 23 | telnetlib |
| Gopher | 信息查找 | 70 | urllib |
更多的内容，可以参考 Python Socket Library and Modules