網路程式設計之Socket
網路程式設計之Socket
我們已經知道，假設我現在要寫一個程式，給另一臺計算機發資料，必須通過tcp/ip協議 ，但具體的實現過程是什麼呢？我應該怎麼操作才能把資料封裝成tcp/ip的包，又執行什麼指令才能把資料發到對端機器上呢? 不能只有世界觀，沒有方法論呀。。。此時，socket隆重登場，簡而言之，socket這個東東干的事情，就是幫你把tcp/ip協議層的各種資料封裝啦、資料傳送、接收等通過程式碼已經給你封裝好了，你只需要呼叫幾行程式碼，就可以給別的機器發訊息了。
一、Socket介紹
1、什麼是Socket
Socket是應用層與TCP/IP協議族通訊的中間軟體抽象層。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，對使用者來說，一組簡單的介面就是全部。
socket起源於Unix，而Unix/Linux基本哲學之一就是“一切皆檔案”，都可以用“開啟open –> 讀寫write/read –> 關閉close”模式 來操作。Socket就是該模式的一個實現，socket即是一種特殊的檔案，一些socket函式就是對其進行的操作（讀/寫IO、開啟、關閉）。
你想給另一臺計算機發訊息，你知道他的IP地址，他的機器上同時執行著qq、迅雷、word、瀏覽器等程式，你想給他的qq發訊息，那想一下，你現在只能通過ip找到他的機器，但如果讓這臺機器知道把訊息發給qq程式呢？答案就是通過port,一個機器上可以有0-65535個埠，你的程式想從網路上收發資料，就必須繫結一個埠，這樣，遠端發到這個埠上的資料，就全會轉給這個程式。
2、Socket通訊套路
當通過socket建立起2臺機器的連線後，本質上socket只幹2件事，一是收資料，一是發資料，沒資料時就等著。
socket 建立連線的過程跟我們現實中打電話比較像，打電話必須是打電話方和接電話方共同完成的事情，我們分別看看他們是怎麼建立起通話的。
接電話方：
1.首先你得有個電話
2.你的電話要有號碼
3.你的電話必須連上電話線
4.開始在家等電話
5.電話鈴響了，接起電話，聽到對方的聲音打電話方：
1.首先你得有個電話 2.輸入你想撥打的電話 3.等待對方接聽 4.say “hi 約麼，我有七天酒店的打折卡噢~” 5.等待迴應——》響應迴應——》等待迴應。。。。
把上述事件翻譯成socket通訊
接電話方（socket伺服器端）：
1.首先你得有個電話\(生成socket物件\)
2.你的電話要有號碼\(繫結本機ip+port\)
3.你的電話必須連上電話線\(連網\)
4.開始在家等電話\(開始監聽電話listen\)
5.電話鈴響了，接起電話，聽到對方的聲音\(接受新連線\)打電話方（socket客戶端）：
1.首先你得有個電話\(生成socket物件\)
2.輸入你想撥打的電話\(connect 遠端主機ip+port\)
3.等待對方接聽
4.say “hi 約麼，我有七天酒店的打折卡噢~”\(send\(\) 發訊息。。。\)
5.等待迴應——》響應迴應——》等待迴應。。。。
二、Socket套接字方法
1、socket例項類
socket.socket(family=AF_INET, type=SOCK_STREAM, proto=0, fileno=None)family（socket家族）
socket.AF_UNIX：用於本機程序間通訊，為了保證程式安全，兩個獨立的程式（程序）間是不能互相訪問彼此的記憶體的，但為了實現程序間的通訊，可以通過建立一個本地的socket來完成。socket.AF_INET：(還有AF_INET6被用於ipv6，還有一些其他的地址家族，不過，他們要麼是隻用於某個平臺，要麼就是已經被廢棄，或者是很少被使用，或者是根本沒有實現，所有地址家族中，AF_INET是使用最廣泛的一個，python支援很多種地址家族，但是由於我們只關心網路程式設計，所以大部分時候我麼只使用AF_INET)。
socket type 型別
socket.SOCK_STREAM# for TCPscoket.SOCK_DGRAM# for UDPsocket.SOCK_RAW# 原始套接字，普通的套接字無法處理ICMP、IGMP等網路報文，而SOCK_RAW可以；其次，SOCK_RAW也可以處理特殊的IPv4報文；此外，利用原始套接字，可以通過IP_HDRINCL套接字選項由使用者構造IP頭。socket.SOCK_RDM# 是一種可靠的UDP形式，即保證交付資料但不保證順序。SOCK_RAM用來提供對原始協議的低階訪問，在需要執行某些特殊操作時使用，如傳送ICMP報文。SOCK_RAM通常僅限於高階使用者或管理員執行的程式使用。socket.SOCK_SEQPACKET# 廢棄了。
Only SOCK_STREAM and SOCK_DGRAM appear to be generally useful.
proto=0
可忽略，特殊用途才考慮。
fileno=None
可忽略，特殊用途才考慮。
2、服務端套接字函式
設s為socket例項化的一個物件
s.bind()繫結（主機，埠號）到套接字。s.listen()開始TCP監聽。s.accept()被動接收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
設s為socket例項化的一個物件
s.connect()主動初始化TCP伺服器連線。s.connect_ex()是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
設s為socket例項化的一個物件
s.recv()接收資料。s.send()傳送資料（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.recvform()Receive data from the socket. The return value is a pair (bytes, address)s.getpeername()連線到當前套接字的遠端的地址。s.close()關閉套接字。socket.setblocking(flag)# True or False，設定socket為非阻塞模式。socket.getaddrinfo(host, port, family=0, type=0, proto=0, flags=0)返回遠端主機的地址資訊，例如：socket.getaddrinfo('luffycity.com', 80)。socket.getqdn()拿到本機的主機名。socket.gethostbyname()通過域名解析ip地址。