Python编程-Socket网络编程

Python编程-Socket网络编程

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Socket（套接字）是计算机之间进行网络通信的一套程序接口，相当于在发送端和接收端之间建立一个通信管道。在实际应用中，一些远程管理软件和网络安全软件大多依赖于Socket来实现特定的功能。目前最流行的网络传输协议是TCP/IP协议，因此今天的用例就是基于这个TCP/IP协议编程。编写TCP时会用到Socket模块，编程的步骤及调用的函数分服务端和客户端两部分，如下所示：

(一）服务端程序步骤以及调用函数：

1. 调用**socket()**函数创建一个套接字s_Server(本例取名)
2. 调用**bind(address)**函数将套接字s_Server绑定到已知地址，通常为本地ip
3. 调用**listen(backlog)**将套接字s_Server设为监听模式，准备接受来自各客户端到连接请求
4. 调用**accept()**函数响应客户端连接请求并接受一个连接
5. 如果接收到客户端请求，则**accept()**返回， 得到新到套接字s_Conn(本例取名)
6. 调用**recv(bufsize[,flgas])函数接收来自客户端的数据，调用send(bytes[,flags])**函数向客户端发送数据
7. 如果要退出服务器程序，则调用**close()**函数关闭最初的套接字s_Server服务器进程

(二) 客户端程序步骤以及调用函数：

1. 调用**socket()**函数创建一个流式套接字，返回套接字s_Client(本例取名)
2. 调用**connect()**函数将套接字s_Client连接到服务器
3. 调用**send(bytes[,flags])函数向服务器发送数据，调用recv(bufsize[,flags])**函数接收来自服务器的数据
4. 与服务器的通信结束后， 客户端程序可以调用**close()**函数关闭套接字。

由于TCP是面向连接的，相对UDP提供更高的可靠性。设计一个简单的通信系统，服务端和客户单代码如下：

(1) 服务器端代码：

# 服务端代码
#_*_coding:utf-8_*_
# 作者      ：liuxiaowei
# 创建时间   ：3/14/22 8:33 PM
# 文件      ：socket服务器.py
# IDE      ：PyCharm

# 导入模块
import socket
from IPython.display import clear_output

# 指定端口号
PORT = 8001
# 获取本机名称
NAME = socket.gethostname()

# 创建socket对象s_Server，基于tcp/ip协议
s_Server = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)

# 绑定到本地8001端口
s_Server.bind(('', PORT))
# 监听本地端口8001，等待连接队列最大长度5
s_Server.listen(5)

# 设定缓冲区读取数据的大小
buff_Size = 1024

print(f'{NAME}服务器等待连接....')

while True:
    # 接收来自客户端到连接
    conn, addr = s_Server.accept()
    # 接收客户端信息
    recv_Info = conn.recv(buff_Size).decode()
    # 获取客户端机器名称
    name_Client = socket.gethostbyaddr(addr[0])
    if recv_Info == '':
        # 清除屏幕信息
        clear_output()
        print(f'收到来自{name_Client}的信息为空！')
        break
    else:
        # 输出客户端的信息
        print(f'收到来自{name_Client}的信息{recv_Info}')

        # 发送的数据类型必须是bytes， 所以要编码
    conn.send(f'服务端接收到了信息: {recv_Info}'.encode())
# 服务端也调用close()关闭socket
s_Server.close()

运行结果如下图：

（2）客户端代码：

#_*_coding:utf-8_*_
# 作者      ：liuxiaowei
# 创建时间   ：3/14/22 8:48 PM
# 文件      ：socket客户端.py
# IDE      ：PyCharm

import socket
# 指定端口8001
PORT = 8001
# 设定读取缓冲区字节大小
buff_Size = 512
# 创建客户端套接字实例
s_Client = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
try:
    # 连接服务端 本例服务器地址：192.168.68.242，若是在服务器本机操作，可以用空格''代替
    s_Client.connect(('192.168.68.242', PORT))

    while True:

        send_Info = input("请输入发送给服务器的信息：")
        # 发送给服务器端信息，需要编码为bytes
        s_Client.send(send_Info.encode())
        if send_Info == '':
            print('发送给服务器的信息不能为空！')
            break
        else:
        # 等待接收服务端的消息
            recved_Info = s_Client.recv(buff_Size)
        # 打印读取的信息
            print(recved_Info.decode())
        # 如果返回空bytes，表示对方关闭了连接
        if not recved_Info:
            print('请核实服务器端是否开启服务！!')
            break
except:
    print('服务器端拒绝连接！请确认服务器端地址是否正确或者服务是否开启！')

s_Client.close()

运行结果如下：

备注：客户端是Win10系统+Jupyterbook环境，服务器端是macOS系统+Pycharm环境