【Python】Socket的简单应用

前言

今天“出差在外”，晚上又琐事缠身，实在也没办法特别沉下心去学什么内容，但还是不希望一天一篇的flag就此倒下，只能多多参考别人的博客浅浅学习一下python的socket应用，后续课内做实验了，学习更深入的知识后，我会再补上自己的理解。

（11.4）已更新

Socket

任何应用，比如浏览网页、刷抖音、微信聊天等等都是通过TCP/IP进行通讯的。

Socket是TCP/IP协议的一组封装，可以理解为是双方通信的接口。

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。

就好似收发快递，收件人和寄件人并不需要知道中间快递是怎么传输的，只需要在意快递有没有发出去，有没有收到。中间具体的快递运输流程则是快递公司进行管理的。

对应到信息传输，Socket就相当于快递公司，起到一个中间承接的作用。

目前的socket编程，使用的最多的是通过tcp协议进行网络通讯的。

常见的套接字对象方法和属性

名 称描 述服务端****服务器套接字方法s.bind(ADDR)将地址（主机名、端口号对）绑定到套接字上s.listen([backlog])设置并启动 TCP 监听器，如果指定backlog，则必须至少为0（如果低于0，则设置为0）；s.accept()被动接受 TCP 客户端连接，一直等待直到连接到达（阻塞）客户端****客户端套接字方法s.connect()主动发起 TCP 服务器连接s.connect_ex()connect()的扩展版本，此时会以错误码的形式返回问题，而不是抛出一个异常普通通用****普通的套接字方法s.recv()接收 TCP 消息s.recv_into()接收 TCP 消息到指定的缓冲区s.send()发送 TCP 消息s.sendall()完整地发送 TCP 消息s.recvfrom()接收 UDP 消息s.recvfrom_into()接收 UDP 消息到指定的缓冲区s.sendto()发送 UDP 消息s.getpeername()连接到套接字（TCP）的远程地址s.getsockname()当前套接字的地址s.getsockopt()返回给定套接字选项的值s.setsockopt()设置给定套接字选项的值s.shutdown()关闭连接s.close()关闭套接字s.detach()在未关闭文件描述符的情况下关闭套接字，返回文件描述符s.ioctl()控制套接字的模式（仅支持 Windows）阻塞****面向阻塞的套接字方法s.setblocking()设置套接字的阻塞或非阻塞模式s.settimeout()设置阻塞套接字操作的超时时间s.gettimeout()获取阻塞套接字操作的超时时间文件方法****面向文件的套接字方法s.fileno()套接字的文件描述符s.makefile()创建与套接字关联的文件对象属性****数据属性s.family套接字家族s.type套接字类型s.proto套接字协议

C/S 双方通信流程

服务器端的基本流程：

1.初始化socket（）

2.使用bind()绑定ip和端口号

3使用listen()监听消息

4.获取客户端的套接字地址accept()

5.使用recv()接收数据，send()发送数据与客户端进行交互

客户端的基本流程：

1.初始化socket（）

2.使用ip和端口号connect()连接服务器

3.使用recv()接收数据，send()发送数据与服务器进行交互

tcp三次握手为例：

服务端S进行socket.listen()时向服务端发起连接请求，第一次握手

客户端C进行socket.connect()时是客户端向服务端发送第一个报文的时候，第二次握手

服务端S进行socket.accpet()服务端响应，第三次握手

连接成功

代码演示

ps：UDP的端口好像只能使用一次

server.py

import socket #导入socket库
from time import ctime
import json
import time
HOST = ''
PORT = 9001
ADDR = (HOST, PORT)
BUFFSIZE = 1024 #定义一次从socket缓冲区最多读入1024个字节
MAX_LISTEN = 5 #表示最多能接受的等待连接的客户端的个数

def tcpServer():# TCP服务
    # with socket.socket() as s:
    with socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) as s:#AF_INET表示socket网络层使用IP协议，SOCK_STREAM表示socket传输层使用tcp协议
        # 绑定服务器地址和端口
        s.bind(ADDR)
        # 启动服务监听
        s.listen(MAX_LISTEN)
        print('等待用户接入……')
        while True:
            # 等待客户端连接请求,获取connSock
            conn, addr = s.accept()
            print('警告，远端客户:{} 接入系统！！！'.format(addr))
            # with conn:
            while True:
                    print('接收请求信息……')
                    # 接收请求信息
                    data = conn.recv(BUFFSIZE) #读取的数据一定是bytes类型，需要解码成字符串类型
                    if not data:
                        break
                    info = data.decode()
                    # print('data=%s' % data)
                    print(f'接收数据：{info}')

                    # 发送请求数据
                    conn.send(f'服务端接收到信息{info}'.encode())
                    print('发送返回完毕！！！')
            conn.close()
            s.close()

# 创建UDP服务
def udpServer():
    # 创建UPD服务端套接字
    with socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM) as s:
        # 绑定地址和端口
        s.bind(ADDR)
        # 等待接收信息
        while True:
            print('UDP服务启动，准备接收数据……')
            # 接收数据和客户端请求地址
            data, address = s.recvfrom(BUFFSIZE)

            if not data:
                break
            info = data.decode()
            print(f'接收请求信息：{info}')

            s.sendto(b'i am udp,i got it', address)

        s.close()

if __name__ == '__main__':

    while True:
        choice = input('input choice t-tcp or u-udp:')

        if choice != 't' and choice != 'u':
            print('please input t or u,ok?')
            continue

        if choice == 't':
            print('execute tcpsever')
            tcpServer()
        else:
            print('execute udpsever')
            udpServer()

client.py

import socket

from time import ctime
HOST = 'localhost'
PORT = 9001
ADDR = (HOST, PORT)
BUFFSIZE = 1024

def tcpClient():
    # 创建客户套接字
    with socket.socket(family=socket.AF_INET, type=socket.SOCK_STREAM) as s:
        # 尝试连接服务器
        s.connect(ADDR)
        print('连接服务成功！！')
        # 通信循环
        while True:
            inData = input('pleace input something:')
            if inData == 'q':
                break
            # 发送数据到服务器
            # inData = '[{}]:{}'.format(ctime(), inData)

            s.send(inData.encode())
            print('发送成功！')

            # 接收返回数据
            outData = s.recv(BUFFSIZE)
            print(f'返回数据信息：{outData}')

        # 关闭客户端套接字
        s.close()

def udpClient():
    # 创建客户端套接字
    with socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM) as s:
        while True:
            # 发送信息到服务器
            data = input('please input message to server or input \'quit\':')
            if data == 'quit':
                break
            data = '[{}]:{}'.format(ctime(), data)

            s.sendto(data.encode('utf-8'), ADDR)

            print('send success')

            # 接收服务端返回信息
            recvData, addrs = s.recvfrom(BUFFSIZE)
            info = recvData.decode()
            print(f'recv message : {info}')

        # 关闭套接字
        s.close()

if __name__ == '__main__':

    while True:
        choice = input('input choice t-tcp or u-udp or q-quit:')
        if choice == 'q':
            break
        if choice != 't' and choice != 'u':
            print('please input t or u,ok?')
            continue

        if choice == 't':
            print('execute tcpsever')
            tcpClient()
        else:
            print('execute udpsever')
            udpClient()

可以在windows命令行界面输入命令检测端口是否被占用：netstat -an|find /i "端口号"

可以看到9001是没有被占用的

当运行server.py后

参考：

Python socket详解_Python 学习者的博客-CSDN博客_python socketSocket编程1.基本概念1.什么是客户端/服务器架构？服务器就是一系列硬件或软件，为一个或多个客户端（服务的用户）提供所需的“服务”。它存在唯一目的就是等待客户端的请求，并响应它们（提供服务），然后等待更多请求。说白了就是一个提供服务，一个请求服务得到相应的一个过程。2.套接字：通信端点套接字是计算机网络数据结构，它体现了上节中描述的“通信端点”的概念。在任何类型的通信开始之前，...https://blog.csdn.net/sinat_38682860/article/details/100039701