Python网络编程——socket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。

TCP服务端：

# -*- coding: utf-8 -*-
import socket

s = socket.socket() #create the object "socket"
host = socket.gethostname() #获取本地主机名
port = 12345 #设置端口
s.bind((host,port)) #绑定地址（host,port）到套接字，以元组（host,port）的形式表示地址。

s.listen(5) #等待客户端连接
#注意，这个监听是个死循环，会一直等待client的请求
while True:
    c, address = s.accept()
    print "连接地址：",address
    c.send("hello python")
    c.close() #关闭连接

TCP服务端过程解析：

第一步是创建socket对象。调用socket构造函数
第二步是将socket绑定到指定地址。这是通过socket对象的bind方法来实现的：

socket.bind( address )

address地址必须是一个双元素元组，格式是(host,port)。host代表主机，port代表端口号。如果端口号正在使用、主机名不正确或端口已被保留，bind方法将引发socket.error异常。
3. 第三步是使用socket套接字的listen方法接收连接请求。
socket.listen( backlog )
backlog指定最多允许多少个客户连接到服务器。它的值至少为1。收到连接请求后，这些请求需要排队，如果队列满，就拒绝请求。
4. 第四步是服务器套接字通过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会时入“waiting”状态。客户请求连接时，方法建立连接并返回服务器。accept方法返回一个含有两个元素的元组(connection,address)。第一个元素connection是新的socket对象，服务器必须通过它与客户通信；第二个元素 address是客户的Internet地址。
5. 第五步是处理阶段，服务器和客户端通过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方法从客户接收信息。调用recv 时，服务器必须指定一个整数，它对应于可通过本次方法调用来接收的最大数据量。recv方法在接收数据时会进入“blocked”状态，最后返回一个字符串，用它表示收到的数据。如果发送的数据量超过了recv所允许的，数据会被截短。多余的数据将缓冲于接收端。以后调用recv时，多余的数据会从缓冲区删除(以及自上次调用recv以来，客户可能发送的其它任何数据)。
6. 传输结束，服务器调用socket的close方法关闭连接

TCP客户端：

# -*- coding: utf-8 -*-
import socket
s = socket.socket() #创建socket对象
host = socket.gethostname()
port = 12345

s.connect((host,port))  #一般address的格式为元组（hostname,port）
print s.recv(1024) #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
s.close()

TCP客户端过程解析：

第一步是创建一个socket以连接服务器：socket = socket.socket( family, type )
第二步是使用socket的connect方法连接服务器。对于AF_INET家族,连接格式如下：
socket.connect( (host,port) )
host代表服务器主机名或IP，port代表服务器进程所绑定的端口号。如连接成功，客户就可通过套接字与服务器通信，如果连接失败，会引发socket.error异常。
第三步是处理阶段，客户和服务器将通过send方法和recv方法通信。
传输结束，客户通过调用socket的close方法关闭连接。

优化改进：

服务端

# -*- coding: utf-8 -*-
import socket

s = socket.socket()
host = socket.gethostname()
port = 12345
s.bind((host,port))

s.listen(5)

while True:
    c, address = s.accept()
    try:
        c.settimeout(5)
        # 获得一个连接，然后开始循环处理这个连接发送的信息
        ''''' 
        如果server要同时处理多个连接，则下面的语句块应该用多线程来处理， 
        否则server就始终在下面这个while语句块里被第一个连接所占用， 
        无法去扫描其他新连接了，但多线程会影响代码结构，所以记得在连接数大于1时 
        下面的语句要改为多线程即可。 
        '''
        c.send("hello python")
        print "连接地址：",address
        flag = True
        while flag:
            data = c.recv(1024)  # 接收来自客户端的数据,recv是阻塞的
            print data
            if data == "exit":
                flag = False #通过flag位的方式，由clinet控制，退出监听循环
            c.send("I have got it")
    except socket.timeout: #如果建立连接后，该连接在设定的时间内无数据发来，则time out
        print "time out"
    print "closing one connection" #当一个连接监听循环退出后，连接可以关掉
    c.close()

客户端：

# -*- coding: utf-8 -*-
import socket
s = socket.socket()
host = socket.gethostname()
port = 12345

s.connect((host,port))
while True:
    print s.recv(1024)
    inp = raw_input("clent:")
    s.send(inp)
    if inp == "exit":
        s.close()