1.Socket概述
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,这个连接的一端称为一个socket。socket通常也称作"套接字",用于描述IP地址和端口,是一个通信链的句柄,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。
socket起源于Unix,而Unix/Linux基本哲学之一就是“一切皆文件”,对于文件用【打开】【读写】【关闭】模式来操作。socket就是该模式的一个实现,socket即是一种特殊的文件,一些socket函数就是对其进行的操作(读/写IO、打开、关闭)。
大白话解释:两个程序通过“网络”交互数据就使用socket,它只负责两件事:建立连接,传递数据。
socket与file的区别:
- file模块是针对某个指定文件进行【打开】【读写】【关闭】
- socket模块是针对 服务器端 和 客户端Socket 进行【打开】【读写】【关闭】
用一张专业图来诠释:
先来看一个例子,来说明socket是怎么实现的:
Server端代码:
import socket obj_server = socket.socket() #创建实例,相当于socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM,0) obj_server.bind((‘localhost‘,1234)) #之能接受元组 obj_server.listen(5) #最多之能接受5个连接 while True: print "waiting....." #程序开始时打印waiting... conn,addr = obj_server.accept() #等待接受 clinet_date = conn.recv(1024) #最多接受1024字节 print clinet_date #打印出client端传来的代码 conn.send(‘message‘) conn.close()
Clinet端代码:
import socket obj = socket.socket() obj.connect((‘localhost‘,1234)) #注意端口号要与server端一致 obj.send(‘sos‘) #向server端发送sos server_data = obj.recv(1024) print server_data #打印出server端发来的信息 obj.close()
让我们看下执行结果:
Clinet端:
Server端:
server端接收到了从client端发送过来的信息 ‘SOS‘ 。并且给client端发送了一条确认信息 ‘message‘,我们在client端接收到了这条信息。这就是数据交互的过程。send是发消息方法,recv是接收消息方法。我们只需要修改 send和recv中的内容,就可以实现两个程序的数据交互了。
socket的实现就像是快递员取快递的过程,寄出包裹的是server端,快递员是client端,send和recv中的内容就是我们要寄出的东西,那么准备好了要寄出的东西,我们要告诉快递员到哪里来取件,看server中的sock.bind方法,这里面传了一个元组(‘ip‘,‘port‘)给 bind方法,就是把包裹放在这个地址的这个端口等待快递员;而client端的obj_client.connect方法是告诉快递员,去那个地址找这个端口去取包裹。所以这个元组中的ip和port内容必须一致,是我和快递员约好的。我send的内容无所谓是什么,我send什么,客户端就recv什么,因为我要寄什么,快递员拿到的就是什么,他没有权利左右我寄什么东西。
2.参数解释
参数一:地址簇 socket.AF_INET IPv4(默认) socket.AF_INET6 IPv6 socket.AF_UNIX 只能够用于单一的Unix系统进程间通信 参数二:类型 socket.SOCK_STREAM 流式socket , for TCP (默认) socket.SOCK_DGRAM 数据报式socket , for UDP socket.SOCK_RAW 原始套接字,普通的套接字无法处理ICMP、IGMP等网络报文,而SOCK_RAW可以;其次,SOCK_RAW也可以处理特殊的IPv4报文;此外,利用原始套接字,可以通过IP_HDRINCL套接字选项由用户构造IP头。 socket.SOCK_RDM 是一种可靠的UDP形式,即保证交付数据报但不保证顺序。SOCK_RAM用来提供对原始协议的低级访问,在需要执行某些特殊操作时使用,如发送ICMP报文。SOCK_RAM通常仅限于高级用户或管理员运行的程序使用。 socket.SOCK_SEQPACKET 可靠的连续数据包服务 参数三:协议 0 (默认)与特定的地址家族相关的协议,如果是 0 ,则系统就会根据地址格式和套接类别,自动选择一个合适的协议
UDP可以实现socket吗,答案是显而易见的,下面为一段例子。
Server代码:
import socket ip_port = (‘127.0.0.1‘,9999) sk = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM,0) while True: inp = raw_input(‘数据:‘).strip() if inp == ‘exit‘: break sk.sendto(inp,ip_port) sk.close()
Clinet端代码:
import socket ip_port = (‘127.0.0.1‘,9999) sk = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM,0) sk.bind(ip_port) while True: data = sk.recv(1024) print data
执行结果如下:
sk.bind(address)
s.bind(address) 将套接字绑定到地址。address地址的格式取决于地址族。在AF_INET下,以元组(host,port)的形式表示地址。
sk.listen(backlog)
开始监听传入连接。backlog指定在拒绝连接之前,可以挂起的最大连接数量。 backlog等于5,表示内核已经接到了连接请求,但服务器还没有调用accept进行处理的连接个数最大为5 这个值不能无限大,因为要在内核中维护连接队列
sk.setblocking(bool)
是否阻塞(默认True),如果设置False,那么accept和recv时一旦无数据,则报错。
sk.accept()
接受连接并返回(conn,address),其中conn是新的套接字对象,可以用来接收和发送数据。address是连接客户端的地址。 接收TCP 客户的连接(阻塞式)等待连接的到来
sk.connect(address)
连接到address处的套接字。一般,address的格式为元组(hostname,port),如果连接出错,返回socket.error错误。
sk.connect_ex(address)
同上,只不过会有返回值,连接成功时返回 0 ,连接失败时候返回编码,例如:10061
sk.close()
关闭套接字
sk.recv(bufsize[,flag])
接受套接字的数据。数据以字符串形式返回,bufsize指定最多可以接收的数量。flag提供有关消息的其他信息,通常可以忽略。
sk.recvfrom(bufsize[.flag])
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。
sk.send(string[,flag])
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。
sk.sendall(string[,flag])
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。
sk.sendto(string[,flag],address)
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。该函数主要用于UDP协议。
sk.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 client 连接最多等待5s )
sk.getpeername()
返回连接套接字的远程地址。返回值通常是元组(ipaddr,port)。
sk.getsockname()
返回套接字自己的地址。通常是一个元组(ipaddr,port)
sk.fileno()
套接字的文件描述符