Python Socket模块实现服务端与客户端通信

Socket是TCP/IP提供的外部编程接口，是对TCP/IP的封装和应用。

Socket被称作“套接字”，用于描述IP地址和端口，是一个通信、链的句柄，可以实现不同虚拟机或不同计算机之间的通信。网络上的两个程序通过一个双向的通信连接实现数据的交换，应用程序通过“套接字”向网络发出请求或者应答网络请求。

Socket模块的主要目的是帮助在网络上的两个程序之间建立信息通道。在Python中提供了两个基本的Socket模块：服务端Socket和客户端Socket。

当创建一个服务端Socket之后，这个Socket就会在本机的一个端口上等待连接，客户端Socket会访问这个端口，当两者完成连接之后，就可以进行交互了。

使用Socket编写一个简单的服务端和客户端

多线程服务端程序：

# -*- coding: UTF-8 -*-
import socket               # 导入 socket 模块
import threading

# 处理客户端的请求操作
def handle_client_request(service_client_socket, ip_port):
    # 循环接收客户端发送的数据
    while True:
        # 接收客户端发送的数据
        recv_data = service_client_socket.recv(1024)
        # 容器类型判断是否有数据可以直接使用if语句进行判断，如果容器类型里面有数据表示条件成立，否则条件失败
        # 容器类型: 列表、字典、元组、字符串、set、range、二进制数据
        if recv_data:
            message = recv_data.decode()
            print(message)
            print(ip_port)
            # 回复
            service_client_socket.send("已接收...".encode())
 
        else:
            print("客户端下线了:", ip_port)
            print()
            break
    # 终止和客户端进行通信
    service_client_socket.close()
 
if __name__ == '__main__':
    # 创建tcp服务端套接字
    tcp_server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
    # 设置端口号复用，让程序退出端口号立即释放
    tcp_server_socket.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, True)
    # 绑定端口号
    tcp_server_socket.bind(("", 9090))
    # 设置监听, listen后的套接字是被动套接字，只负责接收客户端的连接请求
    tcp_server_socket.listen(128)
    # 循环等待接收客户端的连接请求
    while True:
        # 等待接收客户端的连接请求
        service_client_socket, ip_port = tcp_server_socket.accept()
        print("客户端连接成功:", ip_port)
        # 当客户端和服务端建立连接成功以后，需要创建一个子线程，不同子线程负责接收不同客户端的消息
        sub_thread = threading.Thread(target=handle_client_request, args=(service_client_socket, ip_port))
        # 设置守护主线程
        sub_thread.setDaemon(True)
        # 启动子线程
        sub_thread.start()
 
    # tcp服务端套接字可以不需要关闭，因为服务端程序需要一直运行
    # tcp_server_socket.close()

客户端程序：

# -*- coding: UTF-8 -*-
import socket               # 导入 socket 模块

if __name__ == '__main__':
    sk = socket.socket()         # 创建 socket 对象

    host = socket.gethostname() # 获取本地主机名
    port = 9090                # 设置端口号

    sk.connect((host, port))
    message = "connect······"
    sk.sendall(message.encode())
    print(sk.recv(1024).decode())

    i = 0
    while True:
        try:
            message = input(">>>")
            sk.send(message.encode())
            print(sk.recv(1024).decode())
        except KeyboardInterrupt:
            break
        
    sk.close()

运行结果：
在这里插入图片描述

Socket实例化

格式：

sk = socket.socket(family,type[,protocal])

family：地址族，常用地址族有AF_INET、AF_INET6、AF_LOCAL(或称AF_UNIX、UNIX域Socket)、AF_ROUTE等。默认为AF_INET，通常使用默认即可。

type：Socket类型
SOCK_STREAM，TCP类型（默认）
SOCK_DGRAM，UDP类型
SOCK_RAM，原始类型，允许对底层协议如IP或ICMP进行直接访问，基本用不到。

protocol：可选项，使用的协议，通常赋值“0”，由系统自动选择。

Socket常用函数

bind()
由 服务端 Socket调用，将之前创建Socket与指定的IP地址和端口进行绑定。

sk.bind(("127.0.0.1",9090))

listen()
用于在使用TCP的服务端开启监听模式。

#服务端开启一个监听，最大连接数为5
sk.listen(128)

accept()
用于在使用TCP的服务端接收连接，一般是阻塞态。接受TCP连接并返回（conn, adress），其中conn为新的套接字对象，可以用来接收和发送数据，address为连接客户端的地址。

socket_new, port = sk.accept()

connect()
用于在使用TCP的客户端去连接服务端时使用

sk.connect(("127.0.0.1", 9090))

send()
用于在使用TCP时发送数据，可能未将指定的内容全部发送。

sk.send(string[,flag])   #返回值是发送字节数量

sendall()
用于在使用TCP时发送数据，完整发送TCP数据。

# 发送一段字符到Socket
sk.sendall("Hello！".encode())
# 成功返回None，失败抛出异常

recv()
用于使用TCP接收数据。

sk.recv(bufsize[,flag])
# bufsize指定最多可以接收的数量

sendto()
用于使用UDP时发送数据
recvfrom()
UDP专用，接收数据，返回远端的IP地址和端口
close()
关闭Socket

Python Socket模块实现服务端与客户端通信

使用Socket编写一个简单的服务端和客户端

Socket实例化

Socket常用函数

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