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python基礎(chǔ)之Socket套接字詳解

瀏覽:3日期:2022-06-21 14:31:28
前言

Python語言提供了Socket套接字來實現(xiàn)網(wǎng)絡通信。

Python的應用程序通常通過Socket'套接字'向網(wǎng)絡發(fā)出請求或者應答網(wǎng)絡請求,使主機間或者一臺計算機上的進程間可以通訊。

服務器和客戶端的源代碼

服務器端

#coding=utf-8#創(chuàng)建TCP服務器import socketimport timefrom time import ctimeHOST = ’127.0.0.1’PORT = 8080BUFSIZE=1024sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) sock.bind((HOST, PORT)) sock.listen(5)addr=(HOST,PORT)while True: print(’waiting for connection...’) sock,addr =sock.accept() print(’...connected from:’,addr) while True:data =sock.recv(BUFSIZE).decode()print(’date=’,data)if not data: breaksock.send((’[%s] %s’ %(ctime(),data)).encode())sock.close()

客戶端

#coding=utf-8#創(chuàng)建TCP客戶端import socketHOST = ’127.0.0.1’PORT = 8080BUFSIZE = 1024ADDR=(HOST,PORT)sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)sock.connect((HOST, PORT)) while True: data = input(’> ’) if not data:break sock.send(data.encode()) data = sock.recv(BUFSIZE).decode() if not data:break print(data)sock.close()

執(zhí)行結(jié)果顯示:

首先執(zhí)行服務器端,結(jié)果如圖1:

python基礎(chǔ)之Socket套接字詳解

緊接著執(zhí)行客戶端,如圖2

python基礎(chǔ)之Socket套接字詳解

需要注意的是:服務器端和客戶端需要在兩個IDLE Shell中打開,否則客戶機一啟動,服務器程序就會中止執(zhí)行,而客戶端又連不上服務器,從而報錯,如圖3

python基礎(chǔ)之Socket套接字詳解

我們在圖2中輸入一些需要傳輸?shù)男畔ⅲ缓蠡剀嚕诜斩丝梢钥吹绞盏搅讼嚓P(guān)信息,如圖4(客戶端發(fā)送信息),圖5(服務器端接收信息)

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源代碼解析

我們從服務器端開始看起,先上一部分代碼:

import socketimport timefrom time import ctime

這三句是導入了三個模塊,分別是socket 模塊、time模塊和ctime模塊。

1)socket 模塊當中提供了與socket 套接字相關(guān)的各項功能,后面用到了很多,這里先介紹一個,其他一會再介紹:sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)

功能:創(chuàng)建套接字,并把創(chuàng)建好的套接字賦給一個變量sock,下面程序中與套接字相關(guān)的操作都由sock來完成。

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

參數(shù):

family: 套接字家族,可以使 AF_UNIX 或者 AF_INET。AF_INET,是指面向網(wǎng)絡的,因特網(wǎng);AF_UNIX,基于文件的;在本例中,我們使用AF_INET,利用因特網(wǎng)來進行通信。

type: 套接字類型,可以根據(jù)是面向連接的還是非連接分為 SOCK_STREAM 或 SOCK_DGRAM。

SOCK_STREAM:對應著TCP,提供了一個面向連接、可靠的數(shù)據(jù)傳輸服務,數(shù)據(jù)無差錯、無重復的發(fā)送且按發(fā)送順序接收。內(nèi)設置流量控制,避免數(shù)據(jù)流淹沒慢的接收方。數(shù)據(jù)被看作是字節(jié)流,無長度限制。

SOCK_DGRAM:對應著UDP,提供無連接服務。數(shù)據(jù)包以獨立數(shù)據(jù)包的形式被發(fā)送,不提供無差錯保證,數(shù)據(jù)可能丟失或重復,順序發(fā)送,可能亂序接收。

本例中選TCP協(xié)議。

protocol: 一般不填默認為 0。

2)time模塊,完成python中與時間相關(guān)的計算,例如time.sleep(5)延時5秒,time time() 返回當前時間的時間戳等等。下面的ctime也是其中一個功能,函數(shù)把一個時間戳(按秒計算的浮點數(shù))轉(zhuǎn)化為time.asctime()的形式,可以便于我們觀察。轉(zhuǎn)換以后的格式如下:

print “time.ctime() : %s” % time.ctime()

結(jié)果:time.ctime() : Tue Feb 17 10:00:18 2013

在我們的例子中,圖4的圈2所表示的就是轉(zhuǎn)換后的時間。

HOST = ’127.0.0.1’PORT = 8080BUFSIZE=1024sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) sock.bind((HOST, PORT)) sock.listen(5)addr=(HOST,PORT)

看完頭部之后,我們來看第二部分。

前三句定義了三個變量:HOST、PORT、BUFSIZE,這三個變量分別是服務器的IP地址,服務器的端口,接收的最大數(shù)據(jù)量。

第四句sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) 定義了socket 套接字。

第五句sock.bind((HOST, PORT)),將IP地址和端口綁定給定義的套接字sock。

第六句sock.listen(5),開始 TCP 監(jiān)聽。中間的5表示在拒絕連接之前,操作系統(tǒng)可以掛起的最大連接數(shù)量。該值至少為 1,大部分應用程序設為 5 就可以了。

第七句addr=(HOST,PORT),定義了一個變量addr,并且將地址以元組的形式賦值給addr。

while True: print(’waiting for connection...’) sock,addr =sock.accept() print(’...connected from:’,addr) while True:data =sock.recv(BUFSIZE).decode()print(’date=’,data)if not data: breaksock.send((’[%s] %s’ %(ctime(),data)).encode())sock.close()sock.close()

這是服務器代碼的最后一部分,也是通信的主體,首先進入一個while True:的永真循環(huán),進入之后執(zhí)行print(‘waiting for connection…’),這就是圖1上藍色字所表示的一部分。

第三行執(zhí)行sock,addr =sock.accept(),sock.accept()是被動接受TCP客戶端連接,(阻塞式)等待連接的到來,當客戶機啟動提交請求后,服務器接受請求,并將客戶端的IP地址等信息存入變量addr中。

第四行執(zhí)行print(’…connected from:’,addr),所以輸入字符串…connected from:以及客戶端傳來的IP地址和端口。

以上服務器和客戶端的通信就連接起來了。

下面開始傳送數(shù)據(jù),又進入一個永真循環(huán),代碼:

while True:data =sock.recv(BUFSIZE).decode()print(’date=’,data)if not data: breaksock.send((’[%s] %s’ %(ctime(),data)).encode())sock.close()

第二行:data =sock.recv(BUFSIZE).decode()。

sock.recv()表示接收 TCP 數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)以字符串形式返回,BUFSIZE指定要接收的最大數(shù)據(jù)量。

decode() 將其他編碼的字符串解碼成unicode格式。

這里要說明一下,上圖:

python基礎(chǔ)之Socket套接字詳解

字符串在python內(nèi)部是用unicode編碼來表示,而在硬盤是utf-8格式。所以在存儲和使用時要進行格式轉(zhuǎn)換,轉(zhuǎn)換的方式:

decode 將其他編碼的字符串(例如utf-8)解碼成unicode格式。

encode 將unicode編碼成另一種編碼格式(例如utf-8)。

當然decode和encode 不止可以轉(zhuǎn)換utf-8類型,轉(zhuǎn)換的類型可以通過 encoding 來指定,不過我們常用的就是這個。

總結(jié)一下,data =sock.recv(BUFSIZE).decode()執(zhí)行結(jié)束就表示把客戶端的數(shù)據(jù)接收過來存放到了data這個變量中。

下面進行第三行print(‘date=’,data),打印數(shù)據(jù),結(jié)果就是圖5中的圈3所表示的。

第四行及第五行: 如果沒有接收到數(shù)據(jù),則跳出循環(huán),繼續(xù)監(jiān)聽。

if not data:break

第六行 sock.send((’[%s] %s’ %(ctime(),data)).encode()),向客戶端發(fā)送轉(zhuǎn)換格式(encode)后的數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)包括兩部分,第一部分是ctime(),表示以字符串形式表示的時間,data表示變量中存的信息.前面還有一部分’[%s] %s’中的%s格式化字符串,形成需要的輸出格式。

最后一句sock.close(),關(guān)閉套接字。

這樣服務器端就完成了。我們再來看客戶端。

import socketHOST = ’127.0.0.1’PORT = 8080BUFSIZE = 1024ADDR=(HOST,PORT)sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)sock.connect((HOST, PORT))

這部只解釋幾句,HOST = ‘127.0.0.1’ ,PORT = 8080,這兩句是服務器端的IP地址和端口號。

sock.connect((HOST, PORT)) 這一句是利用創(chuàng)建好的socket套接字主動初始化TCP服務器連接,就是向服務器提出申請,服務器端用sock.accept()接受請求。

這一句執(zhí)行完之后,通信就建立起來了,在服務器端會執(zhí)行print(’…connected from:’,addr),結(jié)果如圖5圈2所示。

while True: data = input(’> ’) if not data:break sock.send(data.encode()) data = sock.recv(BUFSIZE).decode() if not data:break print(data)sock.close()

接下來進入永真循環(huán),先是input函數(shù),輸出> 后等待輸入,如圖2所示。例如輸入hi,server,如圖4的圈1,然后后兩句是

if not data:break

如果沒有輸入,則跳出循環(huán)。

第五行sock.send(data.encode()),將輸入的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換格式后將數(shù)據(jù)發(fā)送給服務器端,這時把hi,server發(fā)送給服務器端,服務器用data =sock.recv(BUFSIZE).decode()來接收,同時用print(‘date=’,data)打印出來,結(jié)果如5的圈3所示。

這時,服務器會繼續(xù)執(zhí)行sock.send((’[%s] %s’ %(ctime(),data)).encode()),把當前的時間和數(shù)據(jù)發(fā)送給客戶端。

而在客戶端,執(zhí)行data = sock.recv(BUFSIZ).decode(),所以客戶端會接收到相應的數(shù)據(jù),并且打印出來,結(jié)果如圖4的圈2所示。

以上就是Socket套接字的TCP通信。

到此這篇關(guān)于python基礎(chǔ)之Socket套接字詳解的文章就介紹到這了,更多相關(guān)python Socket詳解內(nèi)容請搜索好吧啦網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持好吧啦網(wǎng)!

標簽: Python 編程
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