python網路程式設計socket實現服務端、客戶端操作詳解

阿新 • • 發佈：2020-03-25

本文例項講述了python網路程式設計socket實現服務端、客戶端操作。分享給大家供大家參考，具體如下：

本文內容：

socket介紹
TCP:
- 服務端
- 客戶端
UDP:
- 服務端
- 客戶端

首發時間：2018-02-08 01:14

修改：

2018-03-20 ：重置了佈局，增加了UDP

什麼是socket:

socket又稱"套接字"，應用程式通常通過"套接字"向網路發出請求或者應答網路請求。
網路上的兩個程式通過一個雙向的通訊連線實現資料的交換，這個連線的一端稱為一個socket。
socket就像電話線插口，只有電話線插上了，才能通訊。

python中使用socket來進行網路連線傳輸

TCP:
- 如果使用socket模組來建立TCP客戶端和服務端：
  - 首發需要匯入模組：import socket
  - 然後建立過程在下面
服務端：

TCP服務端一般需要下面幾個操作：建立，繫結IP地址和埠，監聽埠，等待連線,接收資料,傳輸資料,關閉連線
- 建立：server=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM) 【引數預設就是socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM】
- 繫結埠：server.bind(('IP地址',埠))，【地址和埠號是一個 tuple 】
- 監聽：server.listen()
- 接受連線: conn,addr=server.accept()，返回值是一個連線例項和一個地址，地址是連線過來的客戶端地址，而資料操作要利用這個連線例項
- 傳輸資料：conn.send(data)，【傳輸的資料必須是位元組流，所以對字串資料需要使用encode() 】
- 接收資料read：conn.recv(size)，【傳輸的資料必須是位元組流,size是接收的位元組數,如果需要轉成Unicode，需要使用decode() 】
- 關閉連線close:close()
```
import socket
server=socket.socket()#建立socket
server.bind(('localhost',1234))#繫結
server.listen()#監聽
print("開始等待。。。")
conn,addr=server.accept()#接收連線
print("連線成功")
data=conn.recv(1024)#接收資料
print(data.decode())
conn.send(data)#傳送資料
server.close()#關閉連線
print("--------------------")
```
- 上述程式碼存在一個問題：只能接受一次連線，連線結束後，服務端socket將關閉，更改成不立即關閉能等待下一個連線的：
```
#伺服器端
import socket
server = socket.socket()
server.bind(('localhost',1234)) #繫結ip和埠
server.listen(5) #監聽
while True:
  print("開始等待")
  conn,addr = server.accept()
  print(conn,addr)
  print("客戶端連線")
  while True:
    data = conn.recv(1024)
    print("recv:",data)
    if not data: #當data=0時為真
      print("連線斷開...")
      break
    conn.send(data)
server.close()
```
注：上述程式碼中在linux中正常執行，在windows中會報錯！

如果要在windows中執行，需要捕獲異常：
```
#伺服器端
import socket
server = socket.socket()
server.bind(('localhost',addr)
  print("客戶端連線")
  while True:
    try:
      data = conn.recv(1024)
      print("recv:",data)
      if not data: #當data=0時為真
        print("連線斷開...")
        break
      conn.send(data)
    except ConnectionResetError as e:
      print(e)
      break
server.close()
```
客戶端：

TCP客戶端一般需要下面幾個操作：建立socket,連線遠端socket，傳輸資料，接收資料,關閉連線
- 建立：client=socket.socket()
- 連線：client.connect(('IP地址',埠))，其中地址和埠號是一個 tuple
- 傳輸資料：client.send(data)，傳輸的資料必須是位元組流,所以對字串資料需要使用encode()
- 接收資料recv：client.recv(size)，傳輸的資料是位元組流,如果需要轉成Unicode，需要使用decode()
- 關閉連線close:close()
```
import socket
client=socket.socket()#建立socket
client.connect(('localhost',1234))#連線
client.send("你好".encode())#傳送資料
data=client.recv(1024)#接收資料
print(data.decode())
client.close()#關閉連線
```
- 上述程式碼存在一個問題：只能傳送一次資料，發生完資料就會斷開連線，改成可以多次傳送資料，不自動斷開的【前提是服務端能接收多次】：
```
import socket
client=socket.socket()
client.connect(('localhost',1234))
while True:
  cmd=input(">>")
  if len(cmd)==0:
    continue
  client.send(cmd.encode())
  cmd_res=client.recv(1024)
  print(cmd_res.decode())
client.close()
```
UDP:

服務端：

UDP服務端通常有以下幾個操作：建立socket,繫結埠，傳輸資料，接收資料
- 建立socket:server=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM)
- 繫結埠：server.bind(addr),【addr是一個元組，內容為(地址,埠)】
- 接收資料：data,client_addr=server.recvfrom(1024)
- 傳輸資料：server.sendto(data,client_addr)
```
import socket
import time
server=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM)
server.bind(("localhost",1234))
start_time=time.time()
while True:
  data,addr=server.recvfrom(1024)
  print(data,addr)
  server.sendto("hello".encode(),addr)
  time.sleep(1)
  if time.time()-start_time>30:
    break
server.close()
```
客戶端：

UDP客戶端通常有以下幾個操作：建立socket,傳輸資料，接收資料
- 建立socket:client=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM)
- 傳輸資料：server.sendto(data,addr),server_addr=client.recvfrom(1024)
```
import socket,time
client=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM)
addr=("localhost",1234)
start_time=time.time()
while True:
  client.sendto(time.ctime().encode(),addr)
  data,addr= client.recvfrom(1024)
  print(data)
  time.sleep(1)
  if time.time()-start_time>30:
    break
client.close()
```