Python3 網絡編程

Python 提供了兩個級別訪問的網絡服務。：

• 低級別的網絡服務支持基本的 Socket，它提供了標準的 BSD Sockets API，可以訪問底層操作系統(tǒng) Socket 接口的全部方法。
• 高級別的網絡服務模塊 SocketServer， 它提供了服務器中心類，可以簡化網絡服務器的開發(fā)。

---

什么是 Socket?

Socket 又稱"套接字"，應用程序通常通過"套接字"向網絡發(fā)出請求或者應答網絡請求，使主機間或者一臺計算機上的進程間可以通訊。

---

socket()函數

Python 中，我們用 socket（）函數來創(chuàng)建套接字，語法格式如下：

socket.socket([family[, type[, proto]]])

參數

• family: 套接字家族可以使 AF_UNIX 或者 AF_INET
• type: 套接字類型可以根據是面向連接的還是非連接分為SOCK_STREAM或SOCK_DGRAM
• protocol: 一般不填默認為0.

Socket 對象(內建)方法

函數	描述
服務器端套接字
s.bind()	綁定地址（host,port）到套接字， 在 AF_INET 下,以元組（host,port）的形式表示地址。
s.listen()	開始 TCP 監(jiān)聽。backlog 指定在拒絕連接之前，操作系統(tǒng)可以掛起的最大連接數量。該值至少為 1，大部分應用程序設為 5 就可以了。
s.accept()	被動接受 TCP 客戶端連接,(阻塞式)等待連接的到來
客戶端套接字
s.connect()	主動初始化 TCP 服務器連接，。一般 address 的格式為元組（hostname,port），如果連接出錯，返回 socket.error 錯誤。
s.connect_ex()	connect() 函數的擴展版本,出錯時返回出錯碼,而不是拋出異常
公共用途的套接字函數
s.recv()	接收 TCP 數據，數據以字符串形式返回，bufsize指定要接收的最大數據量。flag 提供有關消息的其他信息，通?？梢院雎?。
s.send()	發(fā)送 TCP 數據，將 string 中的數據發(fā)送到連接的套接字。返回值是要發(fā)送的字節(jié)數量，該數量可能小于 string 的字節(jié)大小。
s.sendall()	完整發(fā)送 TCP 數據，完整發(fā)送 TCP 數據。將 string 中的數據發(fā)送到連接的套接字，但在返回之前會嘗試發(fā)送所有數據。成功返回 None，失敗則拋出異常。
s.recvfrom()	接收 UDP 數據，與 recv() 類似，但返回值是（data,address）。其中 data 是包含接收數據的字符串，address 是發(fā)送數據的套接字地址。
s.sendto()	發(fā)送 UDP 數據，將數據發(fā)送到套接字，address 是形式為（ipaddr，port）的元組，指定遠程地址。返回值是發(fā)送的字節(jié)數。
s.close()	關閉套接字
s.getpeername()	返回連接套接字的遠程地址。返回值通常是元組（ipaddr,port）。
s.getsockname()	返回套接字自己的地址。通常是一個元組(ipaddr,port)
s.setsockopt(level,optname,value)	設置給定套接字選項的值。
s.getsockopt(level,optname[.buflen])	返回套接字選項的值。
s.settimeout(timeout)	設置套接字操作的超時期，timeout 是一個浮點數，單位是秒。值為 None 表示沒有超時期。一般，超時期應該在剛創(chuàng)建套接字時設置，因為它們可能用于連接的操作（如 connect()）
s.gettimeout()	返回當前超時期的值，單位是秒，如果沒有設置超時期，則返回 None。
s.fileno()	返回套接字的文件描述符。
s.setblocking(flag)	如果 flag 為 0，則將套接字設為非阻塞模式，否則將套接字設為阻塞模式（默認值）。非阻塞模式下，如果調用 recv() 沒有發(fā)現任何數據，或 send() 調用無法立即發(fā)送數據，那么將引起 socket.error 異常。
s.makefile()	創(chuàng)建一個與該套接字相關連的文件

---

簡單實例

服務端

我們使用 socket 模塊的 socket 函數來創(chuàng)建一個 socket 對象。socket 對象可以通過調用其他函數來設置一個 socket 服務。

現在我們可以通過調用 bind(hostname, port) 函數來指定服務的 port(端口)。

接著，我們調用 socket 對象的 accept 方法。該方法等待客戶端的連接，并返回 connection 對象，表示已連接到客戶端。

完整代碼如下：

#!/usr/bin/python3
# 文件名：server.py

# 導入 socket、sys 模塊
import socket
import sys

# 創(chuàng)建 socket 對象
serversocket = socket.socket(
            socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) 

# 獲取本地主機名
host = socket.gethostname()

port = 9999

# 綁定端口
serversocket.bind((host, port))

# 設置最大連接數，超過后排隊
serversocket.listen(5)

while True:
    # 建立客戶端連接
    clientsocket,addr = serversocket.accept()      

    print("連接地址: %s" % str(addr))
    
    msg='歡迎訪問W3Cschool教程！'+ "\r\n"
    clientsocket.send(msg.encode('utf-8'))
    clientsocket.close()

客戶端

接下來我們寫一個簡單的客戶端實例連接到以上創(chuàng)建的服務。端口號為 12345。

socket.connect(hosname, port ) 方法打開一個 TCP 連接到主機為 hostname 端口為 port 的服務商。連接后我們就可以從服務端后期數據，記住，操作完成后需要關閉連接。

完整代碼如下：

#!/usr/bin/python3
# 文件名：client.py

# 導入 socket、sys 模塊
import socket
import sys

# 創(chuàng)建 socket 對象
s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) 

# 獲取本地主機名
host = socket.gethostname() 

# 設置端口好
port = 9999

# 連接服務，指定主機和端口
s.connect((host, port))

# 接收小于 1024 字節(jié)的數據
msg = s.recv(1024)

s.close()

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

現在我們打開連個終端，第一個終端執(zhí)行 server.py 文件：

$ python3 server.py

第二個終端執(zhí)行 client.py 文件：

$ python3 client.py 
歡迎訪問W3Cschool教程！

這是我們再打開第一個終端，就會看到有以下信息輸出：

連接地址： ('192.168.0.118', 33397)

---

Python Internet 模塊

以下列出了 Python 網絡編程的一些重要模塊：

協(xié)議	功能用處	端口號	Python 模塊
HTTP	網頁訪問	80	httplib, urllib, xmlrpclib
NNTP	閱讀和張貼新聞文章，俗稱為"帖子"	119	nntplib
FTP	文件傳輸	20	ftplib, urllib
SMTP	發(fā)送郵件	25	smtplib
POP3	接收郵件	110	poplib
IMAP4	獲取郵件	143	imaplib
Telnet	命令行	23	telnetlib
Gopher	信息查找	70	gopherlib, urllib

更多內容可以參閱官網的 Python Socket Library and Modules。