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Python Socket编程1

运维开发网 https://www.qedev.com 2020-07-17 17:03 出处:网络 作者:运维开发网整理
socket的定义   Socket是应用层与TCP/IP协议族通信的中间软件抽象层,它是一组接口。在设计模式中,Socket其实就是一个门面模式,它把复杂的TCP/IP协议族隐藏在Socket接口后面,对用户来说,一组简单的接口就是

Python Socket编程1

socket的定义

  Socket是应用层与TCP/IP协议族通信的中间软件抽象层,它是一组接口。在设计模式中,Socket其实就是一个门面模式,它把复杂的TCP/IP协议族隐藏在Socket接口后面,对用户来说,一组简单的接口就是全部,让Socket去组织数据,以符合指定的协议。所以,我们无需深入理解tcp/udp协议,socket已经为我们封装好了,我们只需要遵循socket的规定去编程,写出的程序自然就是遵循tcp/udp标准的。

补充:也有人将socket说成ip+port,ip是用来标识互联网中的一台主机的位置,而port是用来标识这台机器上的一个应用程序,ip地址是配置到网卡上的,而port是应用程序开启的,ip与port的绑定就标识了互联网中独一无二的一个应用程序,而程序的pid是同一台机器上不同进程或者线程的标识

套接字发展史及分类

  套接字起源于 20 世纪 70 年代加利福尼亚大学伯克利分校版本的 Unix,即人们所说的 BSD Unix。 因此,有时人们也把套接字称为“伯克利套接字”或“BSD 套接字”。一开始,套接字被设计用在同 一台主机上多个应用程序之间的通讯。这也被称进程间通讯,或 IPC。套接字有两种(或者称为有两个种族),分别是基于文件型的和基于网络型的。 

  • 基于文件类型的套接字家族

套接字家族的名字:AF_UNIX

unix一切皆文件,基于文件的套接字调用的就是底层的文件系统来取数据,两个套接字进程运行在同一机器,可以通过访问同一个文件系统间接完成通信

  • 基于网络类型的套接字家族

套接字家族的名字:AF_INET

(还有AF_INET6被用于ipv6,还有一些其他的地址家族,不过,他们要么是只用于某个平台,要么就是已经被废弃,或者是很少被使用,或者是根本没有实现,所有地址家族中,AF_INET是使用最广泛的一个,python支持很多种地址家族,但是由于我们只关心网络编程,所以大部分时候我么只使用AF_INET)

套接字的工作流程

    一个生活中的场景。你要打电话给一个朋友,先拨号,朋友听到电话铃声后提起电话,这时你和你的朋友就建立起了连接,就可以讲话了。等交流结束,挂断电话结束此次交谈。

生活中的场景就解释了套接字的工作原理

Python Socket编程1

先从服务器端说起。服务器端先初始化Socket,然后与端口绑定(bind),对端口进行监听(listen),调用accept阻塞,等待客户端连接。在这时如果有个客户端初始化一个Socket,然后连接服务器(connect),如果连接成功,这时客户端与服务器端的连接就建立了。客户端发送数据请求,服务器端接收请求并处理请求,然后把回应数据发送给客户端,客户端读取数据,最后关闭连接,一次交互结束。

正文开始


 

服务器上socket编写步骤:

1.调用socket函数创建socket对象,如:

socket_server = socket.socket(family,type)

family参数代表地址家族,可为AF_INET(Internet通信)或AF_UNIX(同一台机器上进程间通信)。

type参数代表套接字类型,可为SOCK_STREAM(流套接字)和SOCK_DGRAM(数据报套接字)。

2.使用socket对象的bind方法,将socket绑定到指定地址,如:

socket_server.bind(address)

由AF_INET所创建的套接字,address必须是一组双元素元组,格式为(host,port)。

3.使用socket对象的listen方法接受连接请求,如:

socket_server.listen(backlog)

backlog指定最多允许多少个客户连接到服务器,至少为1,如果达到设定值,则拒绝接受新请求。

4.服务器套接字通过socket对象的accept方法等待客户请求一个连接,如:

connection,address = socket_server.accept()

运行accept方法后,socket进入“waiting”状态,等待客户请求连接。当客户请求连接时,accept方法建立连接并返回服务器,返回一组含两个元素的元组(connection,address)。connection是新的socket对象,服务器必须通过这个新的对象与客户端进行通信;address是客户端的Internet地址。

5.处理阶段,服务器和客户端通过“send”和“recv”方法通信:

服务器调用send,并采用 二进制  形式向客户发送信息。send方法返回已发送的字符个数。

服务器使用recv方法从客户端接受信息,调用recv时,服务器必须指定一个整数来表示可通过本次方法调用来接受的最大数据量。recv方法在接收数据时会进入“blocked”状态,最后返回一个字符串,它表示收到的数据。如果发送数据量超过recv所允许,数据会被截断。多余的数据将缓冲到接收端。以后调用recv时,多余的数据会从缓冲区删除。

6.传输结束,调用socket对象的close方法关闭连接,如:

connection.close()

socket_server.close()

注意:这里先关闭accept创建的新socket(connection)然后关闭服务器端socket(socket_server)

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