python socket.socket,python的socket用法
本文介绍了Python网络编程的socket和socketserver,并通过示例代码进行了详细介绍。对大家的学习或者工作都有一定的参考价值,有需要的朋友可以参考一下。
00-1010 I基于TCP协议的套接字编程1、套接字工作流程1、服务器套接字函数2、客户端套接字函数3、公共套接字函数4、面向锁的套接字方法5、面向文件的套接字函数2、基于TCP协议的套接字编程1、服务器2、客户端3、地址占用问题1、方法1:添加一个套接字配置,复用ip和端口2。方法二:通过调整linux内核参数4,模拟ssh远程执行命令5,粘包1,发送方需要等到缓冲区满了再发送出去,导致粘包2,接收方没有及时收到缓冲区中的包。导致多个包接收6、解决包粘连问题1、先发字节流总大小(低版本)2、自定义定长头(struct模块)2、基于UDP协议的socket编程UDP socket简单示例1、服务器2、客户端3、基于socketserver的socket编程1、基于TCP协议的socket编程1、服务器类2、类3、服务器4、客户端2、基于UDP的协议1、服务器2、客户端4、Python互联网模块
目录
一、基于TCP协议的socket套接字编程
让我们从服务器开始。服务器首先初始化套接字,然后绑定到端口,监听端口,调用accept来阻塞,等待客户端连接。此时,如果客户端初始化一个套接字,然后连接到服务器,如果连接成功,则客户端和服务器之间的连接建立。客户端发送数据请求,服务器接收并处理请求,然后向客户端发送响应数据。客户端读取数据,最后关闭连接,一次交互结束,使用以下Python代码实现:
导入插座
# socket_family可以是AF_UNIX或AF_INET。Socket_type可以是SOCK_STREAM或者SOCK_DGRAM。一般不填写协议,默认值为0。
socket.socket(套接字系列,套接字类型,协议=0)
#获取tcp/ip套接字
tcpSock=socket.socket(socket。AF_INET,socket。袜子_流)
#获取udp/ip套接字
udpSock=socket.socket(socket。AF_INET,socket。SOCK_DGRAM)
1、套接字工作流程
S.bind():将(主机,端口号)绑定到socket s.listen():启动TCP侦听s.accept():被动接受TCP客户端的连接,(阻塞)等待连接的到来。
1、 服务端套接字函数
s
.connect():主动初始化TCP服务器连接
3、 公共用途的套接字函数
- s.recv():接收TCP数据
- s.send():发送TCP数据(send在待发送数据量大于己端缓存区剩余空间时,数据丢失,不会发完)
- s.sendall():发送完整的TCP数据(本质就是循环调用send,sendall在待发送数据量大于己端缓存区剩余空间时,数据不丢失,循环调用send直到发完)
- s.recvfrom():接收UDP数据
- s.sendto():发送UDP数据
- s.getpeername():连接到当前套接字的远端的地址
- s.getsockname():当前套接字的地址
- s.getsockopt():返回指定套接字的参数
- s.setsockopt():设置指定套接字的参数
- s.close():关闭套接字
4、 面向锁的套接字方法
- s.setblocking():设置套接字的阻塞与非阻塞模式
- s.settimeout():设置阻塞套接字操作的超时时间
- s.gettimeout():得到阻塞套接字操作的超时时间
5、 面向文件的套接字的函数
- s.fileno():套接字的文件描述符
- s.makefile():创建一个与该套接字相关的文件
2、基于TCP协议的套接字编程
可以通过netstat -an findstr 8080
查看套接字状态
1、 服务端
import socket# 1、买手机
phone = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) # tcp称为流式协议,udp称为数据报协议SOCK_DGRAM
# print(phone)
# 2、插入/绑定手机卡
# phone.setsockopt(socket.SOL_SOCKET,socket.SO_REUSEADDR,1)
phone.bind((127.0.0.1, 8080))
# 3、开机
phone.listen(5) # 半连接池,限制的是请求数
# 4、等待电话连接
print(start....)
while True: # 连接循环
conn, client_addr = phone.accept() # (三次握手建立的双向连接,(客户端的ip,端口))
# print(conn)
print(已经有一个连接建立成功, client_addr)
# 5、通信:收发消息
while True: # 通信循环
try:
print(服务端正在收数据...)
data = conn.recv(1024) # 最大接收的字节数,没有数据会在原地一直等待收,即发送者发送的数据量必须>0bytes
# print(===>)
if len(data) == 0: break # 在客户端单方面断开连接,服务端才会出现收空数据的情况
print(来自客户端的数据, data)
conn.send(data.upper())
except ConnectionResetError:
break
# 6、挂掉电话连接
conn.close()
# 7、关机
phone.close()
# start....
# 已经有一个连接建立成功 (127.0.0.1, 4065)
# 服务端正在收数据...
# 来自客户端的数据 bxad
# 服务端正在收数据...
2、 客户端
import socket# 1、买手机
phone = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
# print(phone)
# 2、拨电话
phone.connect((127.0.0.1, 8080)) # 指定服务端ip和端口
# 3、通信:发收消息
while True: # 通信循环
msg = input(>>: ).strip() # msg=
if len(msg) == 0: continue
phone.send(msg.encode(utf-8))
# print(has send----->)
data = phone.recv(1024)
# print(has recv----->)
print(data)
# 4、关闭
phone.close()
# >>: 啊
# ba
# >>: 啊啊
# bxb0xa1xb0xa1
# >>:
3、地址占用问题
这个是由于你的服务端仍然存在四次挥手的time_wait状态在占用地址(如果不懂,请深入研究1.tcp三次握手,四次挥手 2.syn洪水攻击 3.服务器高并发情况下会有大量的time_wait状态的优化方法)
1、 方法一:加入一条socket配置,重用ip和端口
#phone=socket(AF_INET,SOCK_STREAM)
phone.setsockopt(SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,1) #就是它,在bind前加
phone.bind((127.0.0.1,8080))
2、 方法二:通过调整linux内核参数
发现系统存在大量TIME_WAIT状态的连接,通过调整linux内核参数解决,vi /etc/sysctl.conf
编辑文件,加入以下内容:
net.ipv4.tcp_syncookies = 1
net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1
net.ipv4.tcp_tw_recycle = 1
net.ipv4.tcp_fin_timeout = 30
然后执行 /sbin/sysctl -p 让参数生效。
net.ipv4.tcp_syncookies = 1 表示开启SYN Cookies。当出现SYN等待队列溢出时,启用cookies来处理,可防范少量SYN攻击,默认为0,表示关闭;
net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1 表示开启重用。允许将TIME-WAIT sockets重新用于新的TCP连接,默认为0,表示关闭;
net.ipv4.tcp_tw_recycle = 1 表示开启TCP连接中TIME-WAIT sockets的快速回收,默认为0,表示关闭。
net.ipv4.tcp_fin_timeout 修改系統默认的 TIMEOUT 时间
4、模拟ssh远程执行命令
服务端通过subprocess执行该命令,然后返回命令的结果。
服务端:
from socket import *import subprocess
server = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)
server.bind((127.0.0.1, 8000))
server.listen(5)
print(start...)
while True:
conn, client_addr = server.accept()
while True:
print(from client:, client_addr)
cmd = conn.recv(1024)
if len(cmd) == 0: break
print(cmd:, cmd)
obj = subprocess.Popen(cmd.decode(utf8), # 输入的cmd命令
shell=True, # 通过shell运行
stderr=subprocess.PIPE, # 把错误输出放入管道,以便打印
stdout=subprocess.PIPE) # 把正确输出放入管道,以便打印
stdout = obj.stdout.read() # 打印正确输出
stderr = obj.stderr.read() # 打印错误输出
conn.send(stdout)
conn.send(stderr)
conn.close()
server.close()
客户端
import socketclient = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
client.connect((127.0.0.1, 8000))
while True:
data = input(please enter your data)
client.send(data.encode(utf8))
data = client.recv(1024)
print(from server:, data)
client.close()
输入dir
命令,由于服务端发送字节少于1024字节,客户端可以接受。
输入tasklist
命令,由于服务端发送字节多于1024字节,客户端只接受部分数据,并且当你再次输入dir
命令的时候,客户端会接收dir
命令的结果,但是会打印上一次的剩余未发送完的数据,这就是粘包问题。
5、粘包
1、发送端需要等缓冲区满才发送出去,造成粘包
发送数据时间间隔很短,数据量很小,会合到一起,产生粘包。
服务端
# _*_coding:utf-8_*_from socket import *
ip_port = (127.0.0.1, 8080)
TCP_socket_server = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)
TCP_socket_server.bind(ip_port)
TCP_socket_server.listen(5)
conn, addr = TCP_socket_server.accept()
data1 = conn.recv(10)
data2 = conn.recv(10)
print(----->, data1.decode(utf-8))
print(----->, data2.decode(utf-8))
conn.close()
客户端
# _*_coding:utf-8_*_import socket
BUFSIZE = 1024
ip_port = (127.0.0.1, 8080)
s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
res = s.connect_ex(ip_port)
s.send(hello.encode(utf-8))
s.send(world.encode(utf-8))
# 服务端一起收到bhelloworld
2、接收方不及时接收缓冲区的包,造成多个包接收
客户端发送了一段数据,服务端只收了一小部分,服务端下次再收的时候还是从缓冲区拿上次遗留的数据,产生粘包。
服务端
# _*_coding:utf-8_*_from socket import *
ip_port = (127.0.0.1, 8080)
TCP_socket_server = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)
TCP_socket_server.bind(ip_port)
TCP_socket_server.listen(5)
conn, addr = TCP_socket_server.accept()
data1 = conn.recv(2) # 一次没有收完整
data2 = conn.recv(10) # 下次收的时候,会先取旧的数据,然后取新的
print(----->, data1.decode(utf-8))
print(----->, data2.decode(utf-8))
conn.close()
客户端
# _*_coding:utf-8_*_import socket
BUFSIZE = 1024
ip_port = (127.0.0.1, 8080)
s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
res = s.connect_ex(ip_port)
s.send(hello feng.encode(utf-8))
6、解决粘包问题
1、先发送的字节流总大小(low版)
问题的根源在于,接收端不知道发送端将要传送的字节流的长度,所以解决粘包的方法就是围绕,如何让发送端在发送数据前,把自己将要发送的字节流总大小让接收端知晓,然后接收端来一个死循环接收完所有数据。
为何low:程序的运行速度远快于网络传输速度,所以在发送一段字节前,先用send去发送该字节流长度,这种方式会放大网络延迟带来的性能损耗。
服务端:
import socket, subprocessserver = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
server.bind((127.0.0.1, 8000))
server.listen(5)
while True:
conn, addr = server.accept()
print(start...)
while True:
cmd = conn.recv(1024)
print(cmd:, cmd)
obj = subprocess.Popen(cmd.decode(utf8),
shell=True,
stderr=subprocess.PIPE,
stdout=subprocess.PIPE)
stdout = obj.stdout.read()
if stdout:
ret = stdout
else:
stderr = obj.stderr.read()
ret = stderr
ret_len = len(ret)
conn.send(str(ret_len).encode(utf8))
data = conn.recv(1024).decode(utf8)
if data == recv_ready:
conn.sendall(ret)
conn.close()
server.close()
客户端:
import socketclient = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
client.connect((127.0.0.1, 8000))
while True:
msg = input(please enter your cmd you want>>>).strip()
if len(msg) == 0: continue
client.send(msg.encode(utf8))
length = int(client.recv(1024))
client.send(recv_ready.encode(utf8))
send_size = 0
recv_size = 0
data = b
while recv_size < length:
data = client.recv(1024)
recv_size += len(data)
print(data.decode(utf8))
2、自定义固定长度报头(struct模块)
struct模块解析
import structimport json
# i是格式
try:
obj = struct.pack(i, 1222222222223)
except Exception as e:
print(e)
obj = struct.pack(i, 1222)
print(obj, len(obj))
# i format requires -2147483648 <= number <= 2147483647
# bxc6x04x00x00 4
res = struct.unpack(i, obj)
print(res[0])
# 1222
解决粘包问题的核心就是:为字节流加上自定义固定长度报头,报头中包含字节流长度,然后一次send到对端,对端在接收时,先从缓存中取出定长的报头,然后再取真实数据。
1、 使用struct模块创建报头:
import jsonimport struct
header_dic = {
filename: a.txt,
total_size:111111111111111111111111111111111222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222223131232,
hash: asdf123123x123213x
}
header_json = json.dumps(header_dic)
header_bytes = header_json.encode(utf-8)
print(len(header_bytes))# 223
# i是格式
obj = struct.pack(i, len(header_bytes))
print(obj, len(obj))
# bxdfx00x00x00 4
res = struct.unpack(i, obj)
print(res[0])
# 223
2、服务端:
from socket import *import subprocess
import struct
import json
server = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)
server.bind((127.0.0.1, 8000))
server.listen(5)
print(start...)
while True:
conn, client_addr = server.accept()
print(conn, client_addr)
while True:
cmd = conn.recv(1024)
obj = subprocess.Popen(cmd.decode(utf8),
shell=True,
stderr=subprocess.PIPE,
stdout=subprocess.PIPE)
stderr = obj.stderr.read()
stdout = obj.stdout.read()
# 制作报头
header_dict = {
filename: a.txt,
total_size: len(stdout) + len(stderr),
hash: xasf123213123
}
header_json = json.dumps(header_dict)
header_bytes = header_json.encode(utf8)
# 1. 先把报头的长度len(header_bytes)打包成4个bytes,然后发送
conn.send(struct.pack(i, len(header_bytes)))
# 2. 发送报头
conn.send(header_bytes)
# 3. 发送真实的数据
conn.send(stdout)
conn.send(stderr)
conn.close()
server.close()
3、 客户端:
from socket import *import json
import struct
client = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)
client.connect((127.0.0.1, 8000))
while True:
cmd = input(please enter your cmd you want>>>)
if len(cmd) == 0: continue
client.send(cmd.encode(utf8))
# 1. 先收4个字节,这4个字节中包含报头的长度
header_len = struct.unpack(i, client.recv(4))[0]
# 2. 再接收报头
header_bytes = client.recv(header_len)
# 3. 从包头中解析出想要的东西
header_json = header_bytes.decode(utf8)
header_dict = json.loads(header_json)
total_size = header_dict[total_size]
# 4. 再收真实的数据
recv_size = 0
res = b
while recv_size < total_size:
data = client.recv(1024)
res += data
recv_size += len(data)
print(res.decode(utf8))
client.close()
二、基于UDP协议的socket套接字编程
- UDP是无链接的,先启动哪一端都不会报错,并且可以同时多个客户端去跟服务端通信
- UDP协议是数据报协议,发空的时候也会自带报头,因此客户端输入空,服务端也能收到。
- UPD协议一般不用于传输大数据。
- UPD套接字无粘包问题,但是不能替代TCP套接字,因为UPD协议有一个缺陷:如果数据发送的途中,数据丢失,则数据就丢失了,而TCP协议则不会有这种缺陷,因此一般UPD套接字用户无关紧要的数据发送,例如qq聊天。
UDP套接字简单示例
1、服务端
import socketserver = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM) # 数据报协议-》UDP
server.bind((127.0.0.1, 8080))
while True:
data, client_addr = server.recvfrom(1024)
print(===>, data, client_addr)
server.sendto(data.upper(), client_addr)
server.close()
2、客户端
import socketclient = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM) # 数据报协议-》UDP
while True:
msg = input(>>: ).strip() # msg=
client.sendto(msg.encode(utf-8), (127.0.0.1, 8080))
data, server_addr = client.recvfrom(1024)
print(data)
client.close()
三、基于socketserver实现并发的socket编程
1、基于TCP协议
基于tcp的套接字,关键就是两个循环,一个链接循环,一个通信循环
socketserver模块中分两大类:server类(解决链接问题)和request类(解决通信问题)。
1、 server类
2、 request类
基于tcp的socketserver我们自己定义的类中的。
- self.server即套接字对象
- self.request即一个链接
- self.client_address即客户端地址
3、 服务端
import socketserverclass MyHandler(socketserver.BaseRequestHandler):
def handle(self):
# 通信循环
while True:
# print(self.client_address)
# print(self.request) #self.request=conn
try:
data = self.request.recv(1024)
if len(data) == 0: break
self.request.send(data.upper())
except ConnectionResetError:
break
if __name__ == __main__:
s = socketserver.ThreadingTCPServer((127.0.0.1, 8080), MyHandler, bind_and_activate=True)
s.serve_forever() # 代表连接循环
# 循环建立连接,每建立一个连接就会启动一个线程(服务员)+调用Myhanlder类产生一个对象,调用该对象下的handle方法,专门与刚刚建立好的连接做通信循环
4、 客户端
import socketphone = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
phone.connect((127.0.0.1, 8080)) # 指定服务端ip和端口
while True:
# msg=input(>>: ).strip() #msg=
msg = client33333 # msg=
if len(msg) == 0: continue
phone.send(msg.encode(utf-8))
data = phone.recv(1024)
print(data)
phone.close()
2、基于UDP协议
基于udp的socketserver我们自己定义的类中的
- self.request是一个元组(第一个元素是客户端发来的数据,第二部分是服务端的udp套接字对象),如(b'adsf',)
- self.client_address即客户端地址
1、 服务端
import socketserverclass MyHandler(socketserver.BaseRequestHandler):
def handle(self):
# 通信循环
print(self.client_address)
print(self.request)
data = self.request[0]
print(客户消息, data)
self.request[1].sendto(data.upper(), self.client_address)
if __name__ == __main__:
s = socketserver.ThreadingUDPServer((127.0.0.1, 8080), MyHandler)
s.serve_forever()
2、 客户端
import socketclient = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM) # 数据报协议-》udp
while True:
# msg=input(>>: ).strip() #msg=
msg = client1111
client.sendto(msg.encode(utf-8), (127.0.0.1, 8080))
data, server_addr = client.recvfrom(1024)
print(data)
client.close()
四、Python Internet 模块
以下列出了 Python 网络编程的一些重要模块:
到此这篇关于Python网络编程之socket与socketserver的文章就介绍到这了。希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持盛行IT软件开发工作室。
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