python socket 实现长连接通讯 python socket with

一 简介

socket是两个应用程序进行通信的管道,这两个应用程序可以在同一台机器上，也可以位于两台不同的机器上,相同的网络或者不同网络之间的。Python socket有丰富的类和方法，可以简化socket编程。本文算是一个学习笔记。

二 socket2.1 socket类型

socket.AF_UNIX

只能够用于单一的Unix系统进程间通信

socket.AF_INET

服务器之间网络通信

socket.AF_INET6

用于IPv6网络的通信

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。

socket.SOCK_SEQPACKET

可靠的连续数据包服务

例子

创建TCP Socket:

import socket

tcpSerSock=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)

创建UDP Socket：

tcpSerSock=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM)

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)。

2.2 socket函数

服务端socket函数

socket.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.

socket.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。

socket.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

socket.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。

socket.connect_ex(adddress)

功能与connect(address)相同，但是成功返回0，失败返回errno的值。

公用函数

socket.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。

socket.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。

socket.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。

socket.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。

socket.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。

socket.close()

关闭套接字。

socket.getpeername()

返回连接套接字的远程地址。返回值通常是元组(ipaddr,port)。

socket.getsockname()

返回套接字自己的地址。通常是一个元组(ipaddr,port)

socket.setsockopt(level,optname,value)

设置给定套接字选项的值。

socket.getsockopt(level,optname[.buflen])

返回套接字选项的值。

socket.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())

socket.fileno()

返回套接字的文件描述符。

socket.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

socket.makefile()

创建一个与该套接字相关连的文件

三 创建socket连接

服务端

1 创建socket对象。

tcpSock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)

2 使用bind方法来将socket绑定到指定地址和端口。

tcpSock.bind(address,port)

3 使用listen方法接收连接请求。

tcpSock.listen( backlog )

backlog指定最多允许多少个客户连接到服务器。它的值至少为1。收到连接请求后，这些请求需要排队，如果队列满，就拒绝请求。

4 通过socket的accept方法等待客户请求连接。

connection, address = socket.accept()

调用accept方法时，socket会时入"waiting"状态,等待客户请求连接，当客户端发送请求到服务端时,accept方法建立连接并返回服务器。accept方法返回一个含有两个元素的 元组(connection,address)。

第一个元素 connection是新的socket对象，服务器必须通过它与客户通信；

第二个元素 address是客户的IP地址。

5 处理阶段，服务器和客户端通过send和recv方法通信(传输数据)。服务器调用send方法以字符串形式向客户发送数据，也可以使用recv方法从客户接收信息。调用recv时，

服务器必须设置接收的最大数据量。recv方法在接收数据时会进入“blocked”状态，最后返回一个字符串，用它表示收到的数据。

如果发送的数据量超过recv所允许接收的限制，数据会被截断。多余的数据将缓冲于接收端。下一次调用recv时，多余的数据会从缓冲区删除(以及自上次调用recv以来，客户可能发送的其它任何数据)

6 传输结束，服务器调用socket的close方法关闭连接。

客户端

1 创建一个socket以连接服务器,和服务器端创建socket对象一样。

tcpCliSock = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)

2 使用socket的connect方法连接服务器。

tcpCliSock.connect( (host,port) )

host代表服务器主机名或IP，port代表服务器进程所绑定的端口号。如连接成功，客户就可通过套接字与服务器通信，如果连接失败，会引发socket.error异常。

3 处理阶段，客户和服务器将通过send方法和recv方法通信。

tcpCliSock.send(data)

4 传输结束，客户通过调用socket的close方法关闭连接。

tcpCliSock.close()

一图胜千言 ，socket 建立连接的过程 via

图片来自于 《socket 套接字》

四 talk is cheap ,show me the code .

代码实现了一个client 端通过socket 向 server端发送信息的程序，

server.py
#coding:utf8
import socket
from time import ctime
HOST=''
PORT=9999
BUFSIZE=1024
ADDR=(HOST,PORT)
tcpSock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
tcpSock.bind(ADDR)
tcpSock.listen(5)
while True:
print 'waiting for connection ....'
tcpCliSock,addr = tcpSock.accept()
print '...connected from ',addr
while True:
data = tcpCliSock.recv(BUFSIZE)
if not data:
break
elif data == 'exit':
tcpCliSock.send('see you agine')
tcpCliSock.close()
exit(0)
tcpCliSock.send('%s, %s ' %(ctime(),data))
print [ctime()],':',data
tcpCliSock.close()
tcpSock.close()
exit(0)
client.py
#coding:utf8
import socket
HOST= '10.0.2.6' #server 主机ip
PORT=9999
BUFSIZE=1024
ADDR=(HOST,PORT)
tcpCliSock = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
tcpCliSock.connect(ADDR)
while True:
try:
data = raw_input('>')
if not data :
break
tcpCliSock.send(data)
data = tcpCliSock.recv(BUFSIZE)
if not data:
break
print '%s say: %s' %(HOST,data)
if data == 'see you agine':
exit(0)
except (KeyboardInterrupt, SystemExit):
tcpCliSock.close()
exit(0)

五 推荐阅读

1 python socket 官方文档

2 《socket 网络编程》 3 《Linux socket 编程》