内容目录：
- socket通信过程
- 单线程socket
- 多线程socket ThreadingTCPServer
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只是作为通信链的句柄，具体传输消息是通过tcp/ip协议来进行传输的。
一个正常的消息发送过程如下：
单线程socket
一个简单例子，需要注意的是：
基于python3.5.2版本的socket只能收发字节(python2.7可以发送str)
listen(n) n代表：能挂起的链接数，如果n=1，代表可以链接一个，挂起一个，第三个拒绝
server端：
import socket ip_port = (‘127.0.0.1‘,8000) s = socket.socket() s.bind(ip_port) s.listen(2) conn,addr = s.accept() recv_data = conn.recv(1024) send_data = conn.sendall(recv_data.upper()) print(send_data) conn.close()
client端
import socket ip_port = (‘127.0.0.1‘,8000) s = socket.socket() s.connect(ip_port) send_data = input(‘输入发送内容:‘) s.sendall(bytes(send_data,encoding=‘utf-8‘))#注意在py3.5中发送消息需要以字节方式发送，python2.7中发送的是字符串 recv_data = s.recv(1024) print(str(recv_data,encoding=‘utf-8‘))
通过上面一个简单的例子我们可以实现一次的数据交换通信，但是在实际应用中我们经常不是这样通信一次就结束了，需要服务端一直接收消息中，客户端不影响服务端的阻塞状态，客户端断开后服务端仍然可以等待接收消息，我们可以这样实现。
server端
import socket
ip_port = (‘127.0.0.1‘,8000)
s = socket.socket()
s.bind(ip_port)
s.listen(2)
while True:
conn,addr = s.accept()
while True:
try:
recv_data = conn.recv(1024)
send_data = recv_data.upper()
conn.sendall(send_data)
print(send_data)
except Exception:
break
conn.close()
client端
import socket
ip_port = (‘127.0.0.1‘,8000)
s = socket.socket()
s.connect(ip_port)
while True:
send_data = input(‘输入发送内容:‘.strip())
if len(send_data) == 0:continue #如果输入回车,send_data发送数据为0则跳出当前循环层继续执行
s.sendall(bytes(send_data,encoding=‘utf-8‘))
recv_data = s.recv(1024)
print(str(recv_data,encoding=‘utf-8‘))
我们可以实现从客户端执行系统命令，服务端将结果返回给客户端，其中可能会出现粘包问题，我们可以先将数据的总长度发送给客户端，这样客户端根据长度来判断是否发送完毕数据，具体实现代码如下：
server端
import socket
import subprocess #导入执行命令模块
ip_port = (‘127.0.0.1‘,8000) #定义元组
s = socket.socket() #绑定协议，生成套接字
s.bind(ip_port) #绑定ip+协议+端口：用来唯一标识一个进程，ip_port必须是元组格式
s.listen(2) #定义最大可以挂起的链接数
while True: #用来重复接收新的链接
conn,addr = s.accept() #接收客户端的链接请求，返回conn（相当于一个特定的链接），addr是客户端ip+port
while True: #用来基于一个链接重复收发消息
try: # 捕捉客户端异常关闭（ctrl+c）
recv_data = conn.recv(1024) #收消息，阻塞
print(recv_data)
#cmd = subprocess.Popen(str(recv_data,encoding=‘utf-8‘),shell=True,stdout=subprocess.PIPE)
cmd = subprocess.Popen(recv_data.decode(),shell=True,stdout=subprocess.PIPE) #执行系统命令，windows平
# 台命令的标准输出是gbk编码，需要转换
res = cmd.stdout.read()#获取标准输出
if len(res) == 0:
send_data = ‘cmd error‘#执行错误命令，标准输出为空，
else:
#send_data = recv_data.upper()
send_data = str(res, encoding=‘gbk‘)#命令执行ok，字节gbk---->str---->字节utf-8
send_data = bytes(send_data,encoding=‘utf-8‘)
# 解决粘包问题
ready_tag = ‘ready send %s‘% len(send_data)
conn.sendall(bytes(ready_tag,encoding=‘utf-8‘)) #发送数据长度
start_tag = conn.recv(1024) #接收确认信息
if start_tag.decode().startswith(‘start‘):
conn.send(send_data) #发送命令的执行结果
print(send_data)
except Exception:
break
conn.close()
server端
clent端
import socket
ip_port = (‘127.0.0.1‘,8000)
s = socket.socket()
s.connect(ip_port)
while True:
send_data = input(‘输入发送内容:‘.strip())
if len(send_data) == 0:continue
s.send(bytes(send_data,encoding=‘utf-8‘))
# 解决粘包问题
ready_tag = s.recv(1024)
if ready_tag.decode().startswith(‘ready‘):
msg_size = int(ready_tag.split()[-1])
start_tag = ‘start‘
s.sendall(bytes(start_tag,encoding=‘utf-8‘))
# 基于已经收到的待接收数据长度，循环接收数据
recv_size = 0
recv_msg = b‘‘
while recv_size < msg_size:
recv_data = s.recv(1024)
recv_msg += recv_data
recv_size += len(recv_data)
print(‘msg_size %s,recv_size %s‘%(msg_size,recv_size))
print(str(recv_msg,encoding=‘utf-8‘))
client端
扩展功能
sk = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM,0)
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
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实现方式
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。即：可能未将指定内容全部发送。
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。
内部通过递归调用send，将所有内容发送出去。
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
SocketServer模块
在实际应用环境中，例如我们使用的ssh，ftp等都是多用户登陆多线程工作方式，如果要通过python实现多线程方式，就需要调用SocketServer模块了。SocketServer内部使用 IO多路复用 以及 “多线程” 和 “多进程” ，从而实现并发处理多个客户端请求的Socket服务端。即：每个客户端请求连接到服务器时，Socket服务端都会在服务器是创建一个“线程”或者“进程” 专门负责处理当前客户端的所有请求。
应用
1 import socketserver #在py3.5中为socketserver，py2.7中为SocketServer 2 3 class MySocket(socketserver.BaseRequestHandler): 4 def handle(self): 5 conn = self.request 6 conn.sendall(bytes(‘欢迎致电 10086，请输入1xxx,0转人工服务.‘,encoding=‘utf-8‘)) 7 flag = True 8 while flag: 9 try: 10 data = conn.recv(1024) 11 if data == ‘exit‘: 12 flag = False 13 elif data == b‘0‘: 14 conn.sendall(bytes(‘您的通话可能会被录音....‘,encoding=‘utf-8‘)) 15 else: 16 conn.sendall(bytes(‘请重新输入‘,encoding=‘utf-8‘)) 17 except Exception: 18 break 19 20 if __name__ == ‘__main__‘: 21 server = socketserver.ThreadingTCPServer((‘127.0.0.1‘,8000),MySocket) 22 server.serve_forever()
server端
1 import socket 2 ip_port = (‘127.0.0.1‘,8000) 3 4 s = socket.socket() 5 6 s.connect(ip_port) 7 8 s.settimeout(5) 9 10 while True: 11 recv_data = s.recv(1024) 12 print(‘receive:‘,recv_data.decode()) 13 inp = input(‘please input >>‘) 14 s.sendall(bytes(inp,encoding=‘utf-8‘)) 15 if inp == ‘exit‘: 16 break 17 18 s.close()
client端