一，Socket編程

（1）Socket方法介紹

• Socket是網絡編程的一個抽象概念。通常我們用一個Socket表示“打開了一個網絡鏈接“，而打開一個Socket需要知道目標計算機的IP地址和端口號，再指定協議類型即可。
• 套接字是一個雙向的通信信道的端點。套接字可能在溝通過程，進程之間在同一臺機器上，或在不同的計算機之間的進程
• 要創建一個套接字，必須使用Socket模塊的socket.socket()方法

在socket模塊中的一般語法：

s = socket.socket(socket_family,socket_type,protocol=0)

（3）TCP介紹

大多數連接都是可靠的TCP連接。創建TCP連接時，主動發起連接的叫客戶端，被動響應連接的叫服務器

例如在瀏覽器中訪問新浪時，我們自己的計算機就是客戶端，瀏覽器會主動向新浪的服務器發起連接。如果一切順利，新浪的服務器接受了我們的連接，一個TCP連接就建立起來了，后面的通信就是發送網頁內容了

（4）TCP編程演示-客戶端

要創建一個基于TCP連接的Socket，代碼演示：

 import socket  s = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM) s.connect(('www.sina.com.cn',))

建立TCP連接后，就可以向服務器發送請求，要求返回首頁的內容，發送的文本格式必須符合HTTP標準，然后接收服務器返回的數據，最后關閉連接

（5）TCP編程演示-服務器

和客戶端編程相比，服務器編程就要復雜一些，服務器進程首先要綁定一個端口并監聽來自其他客戶端的連接。如果某個客戶端連接過來了，服務器就與該客戶端建立Socket連接，隨后的通信就靠這個Socket連接了

編寫一個簡單的服務器程序，它接收客戶端連接，把客戶端發過來的字符串加上Hello再發回去，代碼演示：

 import socket  Host = 'locakhost'   #監聽的IP地址 port =       #監聽的端口 s = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)  #建立套接字 s.bind(Host,port)    #綁定IP地址和端口 s.listen()       #開始監聽 conn,addr = s.accept() #接受一個新連接 data = conn.recv() #接收客戶端字符串 conn.sendall(data+'Hello') #發送字符串給客戶端

需要注意的是：同一個端口，被一個Socket綁定了以后，就不能被別的Socket綁定了

（6）UDP介紹

• TCP是建立可靠連接，并且通信雙方都可以以流的形式發送數據。相對TCP，UDP則是面向無連接的協議
• 使用UDP協議時，不需要建立連接，只需要知道對方的IP地址和端口號，就可以直接發數據包。但是，能不能到達并不清楚。
• 雖然用UDP傳輸數據不可靠，但它的優點是和TCP比，速度快，對于不要求可靠到達的數據，就可以使用UDP協議

（7）UDP編程演示

通過UDP協議傳輸數據。和TCP類似，使用UDP的通信雙方也分為客戶端和服務器。服務器首先需要綁定端口，代碼演示：

 s = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM) s.bind(('...',))  #端口綁定

客戶端使用UDP時，首先仍然創建基于UDP的Socket，但是不需要調用connect(),直接通過sendto（）給服務器發數據，代碼演示：

 s = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM) for data in ['Michael','Tracy','Sarah']:   s.sendto(data)

需要注意的是：服務器綁定UDP端口和TCP端口互不沖突，UDP的9999端口與TCP的9999端口可以各自綁定

二，TCP編程舉例

Socket是網絡編程的一個抽象概念。通常我們用一個Socket表示“打開了一個網絡鏈接”，而打開一個Socket需要知道目標計算機的IP地址和端口號，再指定協議類型即可。

客戶端

舉個例子，當我們在瀏覽器中訪問新浪時，我們自己的計算機就是客戶端，瀏覽器會主動向新浪的服務器發起鏈接。如果一切順利，新浪的服務器接收了我們的連接，一個TCP連接就建立起來了，后面的通信就是發送網頁內容。

所以，我們要創建一個基于TCP連接的Socket，可以這樣做：

 # 導入socket庫 import socket # 創建一個socket： s = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM) # 建立連接 s.connect(('www.sina.com.cn',))

創建Socket時，AF_INET指定使用IPv4協議，如果要用更先進的IPv6，就指定為AF_INET6。SOCK_STREAM指定使用面向流的TCP協議，這樣，一個Socket對象就創建成功，但是還沒有建立連接。

客戶端要主動發起TCP連接，必須知道服務器的IP地址和端口號。新浪網站的IP地址可以用域名www.sina.com.cn自動轉換到IP地址，而Web服務的標準端口80.

因此，我們連接新浪服務器的代碼如下：

s = connect(('www.sina.com.cn',80))

注意參數是一個tuple,包含地址和端口號。

建立TCP連接后，我們就可以向新浪服務器發送請求，要求返回首頁的內容：

# 發送數據：s.send('GET / HTTP/1.1/r/nHost:www.sina.com.cn/r/nConnection: close/r/n/r/n')

TCP連接創建的是雙向通道，雙方都可以同時給對方發數據。但是誰先發誰后發，怎么協調，要根據具體的協議來決定。例如，HTTP協議規定客戶端必須先發請求給服務器，服務器收到后才發數據給客戶端。

發送的文本格式必須符合HTTP標準，如果格式沒問題，接下來就可以接收新浪服務器返回的數據了：

 # 接收數據： buffer = [] while True:   # 每次最多接收K字節：   d = srecv()   if d:     bufferappend(d)   else:     break   data = ''join(buffer)

接收數據時，調用recv(max)方法，一次最多接收指定的字節數，因此，在一個while循環中反復接收，直到recv（）返回空數據，表示接收完畢，退出循環。

當我們接收完數據后，調用close（）方法關閉Socket，這樣，一次完整的網絡通信就結束了：

# 關閉連接s.close()

接收到的數據包括HTTP頭和網頁本身，我們只需要把HTTP頭和網頁分離一下，把HTTP頭打印出來，網頁內容保存到文件：

header,html = data.split('/r/n/r/n',1)print header# 把接收的數據寫入文件：with open('sina.html','wb') as f:  f.write(html)

現在，只需要在瀏覽器中打開這個sina.html文件，就可以看到新浪的首頁了。

服務器

和客戶端編程相比，服務器編程就要復雜一些。

服務器進程首先要綁定一個端口并監聽來自其他客戶端的連接。如果某個客戶端連接過來了，服務器就與該客戶端建立Socket連接，隨后的通信就靠這個Socket連接了。

所以，服務器會打開固定端口（比如80）監聽，每來一個客戶端連接，就創建該Socket連接。由于服務器會打開固定端口（比如80）監聽，每來一個客戶端連接，就創建該Socket連接。由于服務器會有大量來自客戶端的連接，所以，服務器要能夠區分一個Socket連接是和哪個客戶端綁定的。一個Socket依賴4項：服務器地址，服務器端口，客戶端地址，客戶端端口來唯一確定一個Socket。

但是服務器還需要同時響應多個客戶端請求，所以，每個連接都需要一個新的進程或者新的線程來處理，否則，服務器一次就只能服務一個客戶端了。

我們來編寫一個簡單的服務器程序，它接收客戶端連接，把客戶端發過來的字符串加上Hello再發回去。

首先，創建一個基于IPv4和TCP協議的Socket：

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

然后，我們要綁定監聽的地址和端口。服務器可能有多塊網卡，可以綁定到某一塊網卡的IP地址上，也可以0.0.0.0綁定到所有的網絡地址，還可以用127.0.0.1綁定到本機地址。127.0.0.1是一個特殊的IP地址，表示本機地址，如果綁定到這個地址，客戶端必須同時在本機運行才能連接，也就是說，外部的計算機無法連接進來。

端口號需要預先指定。因為我們寫的這個服務不是標準服務，所以用9999這個端口號。請注意，小于1024的端口號必須要有管理員權限才能綁定：

# 監聽端口s.bind(('127.0.0.1',9999))

緊接著，調用listen（）方法開始監聽端口，傳入的參數指定等待連接的最大數量：

s.listen(5)print 'Waiting for connection...'

接下來，服務器程序通過一個永久循環來接受來自客戶端的連接，accept（）會等待并返回一個客戶端連接：

while TAG:  # 接受一個新連接  conn,addr = s.accept()  # 創建一個新線程處理TCP連接   t = threading.Thread(target=tcplink,args=(conn,addr))   t.start()

每個連接都必須創建新線程（或進程）來處理，否則，單線程在處理連接的過程中，無法接受其他客戶端的連接：

def tcplink(conn,addr):  print ('Accept new connection form {0}'.format(addr))  conn.send('Welcome!')  while True:    data = conn.recv(1024)    time.sleep(1)    if data == 'exit' or not data:      break    socket.send('Hello,{0}!'.format(data))  conn.close()  print ('Connection from {0} closed.'.format(addr))

連接建立后，服務器首先發一條歡迎消息，然后等待客戶端數據，并加上Hello再發送給客戶端。如果客戶端發送了exit字符串，就直接關閉連接

要測試這個服務器程序，我們還需要編寫一個客戶端程序：

s = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)# 建立連接：s.connect(('127.0.0.1',9999))# 接收歡迎消息：print s.recv(1024)for data in ['Michael','Tracy','Sarah']:  # 發送數據：  s.send(data)  print s.recv(1024)s.send('exit')s.close()

然后我們打開兩個命令行窗口，一個運行服務器程序，另一個運行客戶端程序，就可以看到效果。

需要注意的是，客戶端程序運行完畢就退出了，而服務器程序會永遠運行下去，必須按Ctrl+C退出程序。

小結

用TCP協議進行Socket編程在Python中十分簡單，對于客戶端，要主動連接服務器的IP和指定端口，對于服務器，要首先監聽端口，然后，對每一個新的連接，創建一個線程或進程來處理。通常，服務器程序會無限運行下去。

同一個端口，被一個Socket綁定了以后，就不能被別的Socket綁定了。　

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