socket庫:Python實現TCP/IP客戶和服務器通信
前言
套接字除了前文用于分析網絡地址等功能之外,還可以配置一個服務器,監聽到來的消息。
比如你在網絡上跟網絡機器人聊天,你發送數據到機器人(服務器),然后服務器反饋聊天數據信息給你。當然,機器人的回復還涉及機器學習,但簡單的消息反饋涉及的就是套接字的知識。
而且,如果你直接將服務器配置為連接到其他應用的客戶端,那么雙向通信也可以實現。(比如QQ聊天)
簡單的搭建服務器與客戶端
既然已經了解了套接字的應用。下面,我們來實現一個簡單的單向通信TCP/IP服務器與客戶端。
服務器
服務器的原理如下:
1.首先創建一個套接字,TCP是面向流的套接字。故需要使用SOCK_STREAM。
2.然后使用bind()函數將套接字與服務器地址關聯(因為我們只是在本地測試,直接將地址設置為127.0.0.1或者localhost,端口號為10000),當然你身邊如果有2臺電腦設備,可以直接替換局域網的IP地址
3.調用listen()函數將套接字設置為服務器模式,然后無限循環等待,參數為最大排隊數
4.在循環中,調用accept()等待客戶端的消息連接(當然,這里可以設置最大連接數,超過直接拒絕連接)。如果有客戶端進行連接,那么accept()函數會返回一個打開的連接與客戶端地址
5.指明一個緩沖區,該緩沖區用來存放recv函數接收到的數據
6.通過sendall()進行回傳客戶端數據。
7.傳回數據后,與當前的客戶端通信就算完成了。需要使用close()進行清理
示例代碼如下:
- import socket
- # 1.創建一個套接字,
- sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
- # 2.使用bind()函數將套接字與服務器地址關聯
- sock.bind(('localhost', 10000))
- # 3.調用listen()函數將套接字設置為服務器模式
- sock.listen(1)
- while True:
- # 4.調用accept()等待客戶端的消息連接
- # 如果有客戶端進行連接,那么accept()函數會返回一個打開的連接與客戶端地址
- connection, client_address = sock.accept()
- print("連接客戶端地址:", client_address)
- try:
- # 5.指明一個緩沖區,該緩沖區用來存放recv函數接收到的數據
- data = connection.recv(1024)
- print(data)
- if data:
- # 6.通過sendall()進行回傳客戶端數據。
- connection.sendall("已接受到數據".encode())
- else:
- print("客戶端沒有發送數據,不需要傳送數據")
- finally:
- #7.需要使用close()進行清理
- connection.close()
客戶端
實現客戶端相對來說比服務器要簡單的多,因為其不需要監聽,只需要連接發送數據即可??蛻舳藢崿F主要分為:
1.創建一個套接字
2.使用connect()函數連接到服務器
3.通過sendall()向服務器發送數據
4.通過recv()接受服務器傳遞回的數據
5.交互完成之后,使用close()清理
示例如下:
- import socket
- # 1.創建一個套接字,
- sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
- # 2.使用bind()函數將套接字與服務器地址關聯
- sock.connect(('localhost', 10000))
- try:
- msg = b"Are you there?"
- # 3.通過sendall()向服務器發送數據
- sock.sendall(msg)
- # 4.通過recv()接受服務器傳遞回的數據
- data = sock.recv(1024)
- print(data.decode())
- finally:
- # 5.交互完成之后,使用close()清理
- sock.close()
運行之后,服務器與客戶端交互效果如下:
create_connection(更簡易的客戶端)
連接服務器除了使用connect()函數之外,其實還有另一個函數create_connection()來連接服務器,它可以省略幾個步驟。示例如下:
- import socket
- # 獲取匹配開頭字符串的所有屬性值
- def getConstants(prefix):
- return {
- getattr(socket, n): n
- for n in dir(socket)
- if n.startswith(prefix)
- }
- ipproto_str = getConstants("IPPROTO_")
- family_str = getConstants("AF_")
- type_str = getConstants("SOCK_")
- sock = socket.create_connection(('127.0.0.1', 10000))
- print(ipproto_str[sock.proto])
- print(family_str[sock.family])
- print(type_str[sock.type])
- try:
- msg = b"Are you there?"
- sock.sendall(msg)
- data = sock.recv(1024)
- print(data.decode())
- finally:
- sock.close()
運行之后,效果如下:
create_connection()函數的原理是使用getaddrinfo()函數查找候選連接的參數,并返回一個打開的socket。getaddrinfo()函數的講解在上一篇socket庫。