python 网络编程socket

socket模块详解，通过这些基础知识可以使我们更好的理解网络编程。

一、网络知识的一些介绍

1、socket 是网络连接端点。 例说：当你的Web浏览器请求www.jb51.net上的主页时(即就是发送HTTP请求)，web浏览器会创建一个

socket对象并命令它去连接www.jb51.net的web服务器主机，web服务器也会对来自的请求在一个socket对象上进行监听。客户端和服

务器端各自使用socket来发送和接收消息。

2、使用过程中，每个socket对象都会绑定到一个特定的IP地址和端口。

  IP地址是一个由4个数组成的序列，这4个数均是范围 0~255中的值（例如，220,176,36,76)；

  端口数值的取值范围是0~65535。端口数小于1024的都是为众所周知的网络服务所保留的（例如Web服务使用的80端口）；最大的

  保留数被存储在socket模块的IPPORT_RESERVED变量中。你也可以为你的程序使用另外的端口数值。

  地址127.0.0.1是本机地址；它始终指向当前的计算机。程序可以使用这个地址来连接运行在同一计算机上的其它程序。

  域名服务器（DNS）处理名字到IP地址的映射。每个计算机都可以有一个主机名，即使它没有在官方注册。

3、协议：

  例如HTTP协议，它是用在Web浏览器与Web服务器之间通信的协议，它是基于TCP协议，而TCP协议又基于IP协议。

当在你自己的两个程序间传送信息的时候，你通常选择TCP或UDP协议。TCP协议在两端间建立一个持续的连接，并且你所发送的信息

有保证的按顺序到达它们的目的地。UDP不建立连接，它的速度快但不可靠。你发送的信息也可能到不了另一端；或它们没有按顺序

到达。有时候一个信息的多个复制到达接收端，即使你只发送了一次。

二、使用地址和主机

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。socket()函数，Python 中，我们用 socket（）函数来创建套接字，语法格式如下：

socket.socket([family[, type[, proto]]])

参数

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模块提供了几个函数用于使用主机名和地址来工作。

1、gethostname()返回运行程序所在的计算机主机名  

   

2、gethostbyname(name)尝试将给定的主机名解释为一个IP地址首先将检查当前计算机是否能够解释。如果不能，解释请求将发送

给远程的DNS服务器。gethostbyname函数返回一个IP地址或查找失败后引发异常。

 

3、扩展形式：gethostbyname_ex(name),返回包含3个元素的元祖。分别是给定地址的主机名、同一IP地址的可选的主机名的

一个列表、关于同一主机的同一接口的其它IP地址的一个列表（列表可能都是空的)。  

 

4、gethostbyaddr(address)函数的作用与gethostbyname_ex相同，只是你提供给它的参数是一个IP地址字符串。

 

5、getservbyname(service, protocol)函数要求一个服务名和一个协议，返回服务所使用的端口号

 

6、通常，非Python程序以4个字节包的形式存储和使用IP地址。inet_aton(ip_addr)和inet_ntoa(packed)函数在这个形式和IP地

址间作转换：

  

三、使用低级的socket通信

1、创建和销毁socket

 socket 模块中的socket(family,type[,proto])函数创建一个新的socket对象。family的取值通常是AF_INET。type 的取值通常

是SOCK_STREAM(用于定向的连接，可靠的TCP连接)或SOCK_DGRAM(用于UDP)：

  

family和type参数暗指了一个协议，但是你可以使用socket的第三个可选的参数（proto的取值如IPPROTO_TCP或IPPROTO_RAW）来

指定所使用的协议。代替使用IPPROTO_XX变量，你可以使用函数getprotobyname。

当你使用完工 socket对象时，你应调用close()方法显式的关闭socket以尽快释放资源（尽管socket被垃圾回收器回收时将自动被

关闭）。另外，你也可以使用shutdown(how)方法来关闭连接一边或两边。参数0阻止socket接收数据，1阻止发送，2阻止接收和发

送。

2、连接socket

当两个socket对象连接时(例如使用TCP)，一端监听和接收进来的连接，而另一端发起连接。

监听端创建一个socket，调用bind(address) 函数去绑定一个特定的地址和端口，调用listen(backlog)来临听进来的连接，最后

调用accept()来接收这个新的的连接。

服务器端的代码：

注意：上面的代码将一直处于等待直到连接被建立。返回socket new_socket和地址address

下面我们再打开另一个Python解释器，用作客户端；然后键入如下代码：

好了，我们验证一下连接是否建立了。

我们在服务器端可以看到：

服务器=端返回的客户端的socket对象和地址端口号。

服务器向客户端发送消息：下面是字节数

在客户端可以接受消息：

你传递给bind和connect的地址是一个关于AF_INET的socket的元组(ipAddress,port)。

当你调用listen时，你给了它一个参数，这个数值表示在等待队列中允许放置的进来的连接总数。当等待队列已满时，如果有更多

的连接到达，那么远程端将被告知连接被拒绝。在socket模块中的SOMAXCONN变量表明了等待队列所能容纳的最大量。

accept()方法返回形如bind和connect的一个地址，代表远程socket的地址。

UDP是不定向的连接，但是你仍然可以使用给定的目的地址和端口来调用connect去关联一个socket。

三、发送和接收数据

函数send(string[,flags])发送给定的字符串到远程socket。sendto(string[,flags],address)发送给定的字符串到一个特定的

地址。通常，send方法用于可靠连接的socket，sendto方法用于不可靠连接的socket，但是如果你在一个UDP socket上调用

connect来使它与一个特定的目标建立联系，那么这时你也可以使用send方法来代替sendto。

send和sendto都返回实际发送的字节数。

recv(bufsize[,flags]) 方法接收一个进来的消息。如果有大量的数据在等待，它只返回前面的bufsize字节数的数据。

recvfrom(bufsize[,flags])做同样的事，除了它使用AF_INET socket的返回值是(data,(ipAddress,port)),这便于你知道消息来

自哪儿（这对于非连接的 socket是有用的）.

MSG_OOB : 处理带外数据（既TCP紧急数据）。
MSG_DONTROUTE : 不使用路由表；直接发送到接口。
MSG_PEEK : 返回等待的数据且不把它们从队列中删除。

makefile([mode[,bufsize]]) 方法返回一个文件类对象，其中封装了socket，以便于你以后将它传递给要求参数为一个文件的代

码（或许你喜欢使用文件的方法来代替send和 recv）。这个可选的mode和bufsize参数的取值和内建的open函数一样。

四、Socket 对象(内建)方法

1、socket对象的getpeername()和 getsockname()方法都返回包含一个IP地址和端口的二元组（这个二元组的形式就像你传递给

connect和bind的）。 getpeername返回所连接的远程socket的地址和端口，getsockname返回关于本地socket的相同信息。

客户端：

2、

服务器端套接字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,(阻塞式)等待客户端连接的到来客户端套接字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,而不是抛出异常公共用途的套接字函数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.recvform()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以上是socket套接字对象的方法，后后面用到的时候方便来查找，这个东西没必要记忆。

3、Python Internet 模块(了解部分，等用到在深入) 

协议功能用处端口号Python 模块HTTP网页访问80httplib, urllib, xmlrpclibNNTP阅读和张贴新闻文章，俗称为"帖子"119nntplibFTP文件传输20ftplib, urllibSMTP发送邮件25smtplibPOP3接收邮件110poplibIMAP4获取邮件143imaplibTelnet命令行23telnetlibGopher信息查找70gopherlib, urllib

python的网络编程就介绍到这里，大致了解socket编程及其客户端和服务器的交互过程。