开始正文吧。(上一篇讲了UDP)
一、SOCKET的概念
socket又称”套接字”,应用程序通常通过”套接字”向网络发出请求或者应答网络请求,使主机间或者一台计算机上的进程间可以通讯。
socket是邮局的邮桶,你的信必须放在信封里才能寄出去。邮局并不关心你的信,他只关心从哪里来到哪里去。信就相当与TCP/IP或UDP报文,报文的内容就是信的内容。简单的说,socket是针对TCP/IP或者UDP接口的封装。
二、通讯
通信都是基于 ip+port 方能定位到目标的具体机器上的具体服务,操作系统有0-65535个端口,每个端口都可以独立对外提供服务,如果 把一个公司比做一台电脑 ,那公司的总机号码就相当于ip地址, 每个员工的分机号就相当于端口, 你想找公司某个人,必须先打电话到总机,然后再转分机 。
使用UDP发送比较简单,不需要加密;而使用TCP/IP的话就需要先建立连接(三次握手),与断开连接(四次挥手)。
三次握手(建立连接):
1. 第一次握手:建立连接时,客户端发送SYN包到服务器,等待服务器确认。
2. 第二次握手:服务器收到SYN包,回应一个SYN-ACK包。
3. 第三次握手:客户端收到服务器的SYN-ACK包,向服务器发送确认包ACK,此包发送完毕,完成三次握手。
四次挥手(断开连接):
1. 第一次握手:客户端发送FIN包到服务器,表示客户端没有数据要向服务器发送了,等待服务器确认。
2. 第二次握手:服务器收到FIN包,发送ACK包来确认客户端的FIN包,如果服务器数据还没传完,则不发送FIN包。
3. 第三次握手:当服务器没有数据要向客户端发送时,服务器发送FIN包到客户端,并等待客户端最终确认。
4. 第四次握手:客户端收到FIN包,发出ACK包来确认服务器的FIN包,此包发送完毕,完成四次握手,双方连接断开。
三、socket的类型(常用)
socket.SOCK_STREAM 流式socket , for TCP
socket.SOCK_DGRAM 数据报式socket , for UDP
socket.SOCK_RAW 原始套接字,普通的套接字无法处理ICMP、IGMP等网络报文,而SOCK_RAW可以;
其次,SOCK_RAW也可以处理特殊的IPv4报文;
此外,利用原始套接字,可以通过IP_HDRINCL套接字选项由用户构造IP头。
创建TCP Socket: s=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
创建UDP Socket: s=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM)
四、socket常用函数:
注意点:
1.TCP发送数据时,已建立好TCP连接,所以不需要指定地址。UDP是面向无连接的,每次发送要指定是发给谁。
2.服务端与客户端不能直接发送列表,元组,字典。需要字符串化repr(data)。
而Python3中只能发送byte类型,字符串要b’’或者encode成utf-8)
socket函数 | 描述 |
服务端socket函数 | |
s.bind(address) | 将套接字绑定到地址, 在AF_INET下,以元组(host,port)的形式表示地址.(指的是服务端地址) |
s.listen(backlog) | 开始监听TCP传入连接。backlog指定在拒绝连接之前,操作系统可以挂起的最大连接数量。该值至少为1,大部分应用程序设为5就可以了。 |
s.accept() | 接受TCP连接并返回(conn,address),其中conn是新的套接字对象,可以用来接收和发送数据。address是连接客户端的地址。 |
客户端socket函数 | |
s.connect(address) | 连接到address处的套接字。一般address的格式为元组(hostname,port),如果连接出错,返回socket.error错误。 |
s.connect_ex(adddress) | 功能与connect(address)相同,但是成功返回0,失败返回errno的值。 |
公共socket函数 | |
s.recv(bufsize[,flag]) | 接受TCP套接字的数据。数据以字符串形式返回,bufsize指定要接收的最大数据量。flag提供有关消息的其他信息,通常可以忽略。 |
s.send(string[,flag]) | 发送TCP数据。将string中的数据发送到连接的套接字。返回值是要发送的字节数量,该数量可能小于string的字节大小。 |
s.sendall(string[,flag]) | 完整发送TCP数据。将string中的数据发送到连接的套接字,但在返回之前会尝试发送所有数据。成功返回None,失败则抛出异常。 |
s.recvfrom(bufsize[.flag]) | 接受UDP套接字的数据。与recv()类似,但返回值是(data,address)。其中data是包含接收数据的字符串,address是发送数据的套接字地址。 |
s.sendto(string[,flag],address) | 发送UDP数据。将数据发送到套接字,address是形式为(ipaddr,port)的元组,指定远程地址。返回值是发送的字节数。 |
s.close() | 关闭套接字。 |
s.getpeername() | 返回连接套接字的远程地址。返回值通常是元组(ipaddr,port)。 |
s.getsockname() | 返回套接字自己的地址。通常是一个元组(ipaddr,port) |
s.setsockopt(level,optname,value) | 设置给定套接字选项的值。 |
s.getsockopt(level,optname[.buflen]) | 返回套接字选项的值。 |
s.settimeout(timeout) | 设置套接字操作的超时期,timeout是一个浮点数,单位是秒。值为None表示没有超时期。一般,超时期应该在刚创建套接字时设置,因为它们可能用于连接的操作(如connect()) |
s.gettimeout() | 返回当前超时期的值,单位是秒,如果没有设置超时期,则返回None。 |
s.fileno() | 返回套接字的文件描述符。 |
s.setblocking(flag) | 如果flag为0,则将套接字设为非阻塞模式,否则将套接字设为阻塞模式(默认值)。非阻塞模式下,如果调用recv()没有发现任何数据,或send()调用无法立即发送数据,那么将引起socket.error异常。 |
s.makefile() | 创建一个与该套接字相关连的文件 |
五、socket编程思路(以TCP/IP为例)
TCP服务端:
1 创建套接字,绑定套接字到本地IP与端口
# socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM) , s.bind()
2 开始监听连接 #s.listen()
3 进入循环,不断接受客户端的连接请求 #s.accept()
4 然后接收传来的数据,并发送给对方数据 #s.recv() , s.sendall()
5 传输完毕后,关闭套接字 #s.close()
TCP客户端:
1 创建套接字,连接远端地址
# socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM) , s.connect()
2 连接后发送数据和接收数据 # s.sendall(), s.recv()
3 传输完毕后,关闭套接字 #s.close()
六、小例子
由于能力和时间的限制,就给个小例子。
服务端:
import socket
ip_port = ('127.0.0.1',9877)
s = socket.socket()
s.bind(ip_port)
s.listen(5)
conn,addr = s.accept()
while True:
client_data = conn.recv(1024)
print(client_data)
conn.sendall(b'123456')
conn.close()
客户端:
import socket
ip_port = ('127.0.0.1',9877)
s = socket.socket()
s.connect(ip_port)
while 1:
data = input("fa:")
s.sendall(data.encode())
server_reply = s.recv(1024)
print(server_reply)
s.close()
运行结果:
好了,socket先告一段落。
大家国庆节都出去玩了,就我宁波老家8日游。
其实我这个人挺喜欢待家里,不太爱出去玩,主要是因为---穷。