Python 学习笔记15 - 网络编程

Socket 是网络编程的一个抽象概念。通常我们用一个 Socket 表示“打开了一个网络链接”

打开一个 Socket 需要知道目标计算机的 IP地址 和 端口号，再指定 协议 类型即可

TCP 编程

客户端

创建一个基于TCP连接的Socket：

# 导入socket库:
import socket

# 创建一个socket:
# AF_INET 指定使用 IPv4 协议，IPv6 是 AF_INET6
# SOCK_STREAM 指定使用面向流的TCP协议
s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)

# 建立连接:
s.connect(('www.sina.com.cn', 80))

# 发送数据:
s.send(b'GET / HTTP/1.1\r\nHost: www.sina.com.cn\r\nConnection: close\r\n\r\n')

# 接收数据:
buffer = []
while True:
    # 每次最多接收1k字节:
    d = s.recv(1024)
    if d:
        buffer.append(d)
    else:
        break
data = b''.join(buffer)

# 关闭连接:
s.close()

接收到的数据包括HTTP头和网页本身，我们只需要把HTTP头和网页分离一下，把HTTP头打印出来，网页内容保存到文件：

header, html = data.split(b'\r\n\r\n', 1)

print(header.decode('utf-8'))

# 把接收的数据写入文件:
with open('sina.html', 'wb') as f:
    f.write(html)

服务端

服务器进程首先要绑定一个端口并监听来自其他客户端的连接

如果某个客户端连接过来了，服务器就与该客户端建立Socket连接，随后的通信就靠这个Socket连接了

要能够区分一个Socket连接是和哪个客户端绑定的。一个Socket依赖4项：服务器地址、服务器端口、客户端地址、客户端端口来唯一确定一个Socket

同时响应多个客户端的请求，所以，每个连接都需要一个新的进程或者新的线程来处理

# 创建一个基于IPv4和TCP协议的Socket
s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)

# 绑定监听的地址和端口
# 可以绑定到某一块网卡的IP地址
# 也可以用0.0.0.0绑定到所有的网络地址
# 还可以用127.0.0.1绑定到本机地址，如果绑定到这个地址，客户端必须同时在本机运行才能连接，也就是说，外部的计算机无法连接进来
s.bind(('127.0.0.1', 9999))

# 监听端口
# 指定等待连接的最大数量
s.listen(5)
print('Waiting for connection...')

# 通过一个永久循环来接受来自客户端的连接
while True:
    # 接受一个新连接:
    # accept()会等待并返回一个客户端的连接
    sock, addr = s.accept()
    # 创建新线程来处理TCP连接:
    t = threading.Thread(target=tcplink, args=(sock, addr))
    t.start()
    
def tcplink(sock, addr):
    print('Accept new connection from %s:%s...' % addr)
    sock.send(b'Welcome!')
    while True:
        data = sock.recv(1024)
        time.sleep(1)
        if not data or data.decode('utf-8') == 'exit':
            break
        sock.send(('Hello, %s!' % data.decode('utf-8')).encode('utf-8'))
    sock.close()
    print('Connection from %s:%s closed.' % addr)

UDP 编程

服务器

SOCK_DGRAM 指定了这个Socket的类型是UDP
s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)

# 绑定端口:
s.bind(('127.0.0.1', 9999))

# 不需要调用 listen() 方法，而是直接接收来自任何客户端的数据

while True:
    # 接收数据:
    # recvfrom() 方法返回数据和客户端的地址与端口
    data, addr = s.recvfrom(1024)
    print('Received from %s:%s.' % addr)
    
    # 调用sendto()就可以把数据用UDP发给客户端
    s.sendto(b'Hello, %s!' % data, addr)

客户端

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

# 客户端使用UDP时，不需要调用connect()，直接通过sendto()给服务器发数据
for data in [b'Michael', b'Tracy', b'Sarah']:
    # 发送数据:
    s.sendto(data, ('127.0.0.1', 9999))
    # 接收数据:
    print(s.recv(1024).decode('utf-8'))
s.close()