Python網路程式設計
阿新 • • 發佈：2020-08-14
1. socket套接字
1.1 socket簡介
1）網路中的程序間通訊
在本地可以通過程序PID來唯一標識一個程序，但是在網路中這卻是行不通的。
TCP/IP協議族已經解決了這個問題，網路層的“IP地址”可以唯一標識網路中的主機，而傳輸層“協議+埠”可以唯一標識主機中的應用程式（程序）。
這樣利用 IP地址，協議，埠 就可以表示網路中的程序了，網路中的程序通訊就可以利用這個標誌與其他程序進行互動。
2）什麼是socket
socket簡稱套接字，是程序間通訊的一種方式；它能實現不同主機間的程序間通訊。
socket是應用層與TCP/IP協議族通訊中間軟體抽象層，它是一組介面
在設計模式中，socket其實就是一個門面模式，它把複雜的TCP/IP協議族隱藏在socket介面後面，對於使用者來說，一組簡單的介面就是全部，讓socket去組織資料，以符合指定的協議；進而，我們無需去關心TCP/UDP協議的細節，因為socket已經封裝好了，我們只需要遵循socket的規定去程式設計，自然就是遵循tcp/udp標準的。
3）socket層
1.2 套接字的分類
基於檔案型別的套接字家族：AF_UNIX
- 在泛unix系統上，基於檔案的套接字呼叫的就是底層的檔案系統來取資料，
- 兩個套接字程序執行在同一機器上，可以通過訪問同一個檔案來間接完成通訊。
基於網路型別的套接字家族：AF_INET
- 還有AF_INET6被用於ipv6
1.3 套接字的工作流程
1）工作流程圖示
2）工作流程解釋
- 伺服器端：服務端先初始化socket，然後與埠繫結（bind），對埠進行監聽（listen），再呼叫accept阻塞，等待客戶端連線
- 客戶端：服務端初始化完畢後，如果有個客戶端初始化一個socket，然後連線伺服器（connect），如果簡連線成功，這時客戶端與服務端的連線就建立了
- 客戶端與服務端進行互動：客戶端傳送資料請求，服務端接受請求並處理請求，然後把迴應資料傳送給客戶端，客戶端讀取資料，最後關閉連線，一次互動結束
1.4 建立socket
1）建立socket示例
- socket_family：可以選擇AF_INET或者AF_UNIX
- socket_type：可以選擇SOCK_STREAM（流式套接字，主要用於TCP協議）或者SOCK_DGRAM（資料報套接字，主要用於UDP協議）
import socket socket.socket(socket_family,socket_type,protocal=0) # socket_family 可以是 AF_UNIX 或 AF_INET # socket_type 可以是 SOCK_STREAM 或 SOCK_DGRAM # protocol 一般不填,預設值為 0 # 獲取tcp/ip套接字 tcpSock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) # 獲取udp/ip套接字 udpSock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM) # 由於 socket 模組中有太多的屬性，在這裡破例使用了'from module import *'語句 # 使用 'from socket import *', 就把 socket 模組裡的所有屬性都帶到我們的名稱空間裡了,這樣能 大幅減短我們的程式碼 # 例如tcpSock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)
2）服務端套接字函式
s.bind() # 繫結(主機,埠號)到套接字 s.listen() # 開始TCP監聽 s.accept() # 被動接受TCP客戶的連線,(阻塞式)等待連線的到來
3）客戶端套接字函式
s.connect() # 主動初始化TCP伺服器連線 s.connect_ex() # connect()函式的擴充套件版本,出錯時返回出錯碼,而不是丟擲異常
4）公共用途的套接字函式
s.recv() # 接收TCP資料 s.send() # 傳送TCP資料(send在待發送資料量大於己端快取區剩餘空間時,資料丟失,不會發完) s.sendall() # 傳送完整的TCP資料(本質就是迴圈呼叫send,sendall在待發送資料量大於己端快取區剩餘空間時,資料不丟失,迴圈呼叫send直到發完) s.recvfrom() # 接收UDP資料 s.sendto() # 傳送UDP資料 s.getpeername() # 連線到當前套接字的遠端的地址 s.getsockname() # 當前套接字的地址 s.getsockopt() # 返回指定套接字的引數 s.setsockopt() # 設定指定套接字的引數 s.close() # 關閉套接字
5）面向鎖的套接字方法
s.setblocking() # 設定套接字的阻塞與非阻塞模式 s.settimeout() # 設定阻塞套接字操作的超時時間 s.gettimeout() # 得到阻塞套接字操作的超時時間
6）面向檔案的套接字的函式
s.fileno() # 套接字的檔案描述符 s.makefile() # 建立一個與該套接字相關的檔案