python网络编程学习笔记(三):socket网络服务器
发布时间:2023-01-11 10:40:29
1、TCP连接的建立方法
客户端在建立一个TCP连接时一般需要两步,而服务器的这个过程需要四步,具体见下面的比较。
步骤 | TCP客户端 | TCP服务器 |
第一步 | 建立socket对象 | 建立socket对象 |
第二步 | 调用connect()建立一个和服务器的连接 | 设置socket选项(可选) |
第三步 | 无 | 绑定到一个端口(也可以是一个指定的网卡) |
第四步 | 无 | 侦听连接 |
下面具体来讲这四步的建立方法:
第一步,建立socket对象:这里与客户端一样,依然是:
s=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
第二步,设置和得到socket选项
python定义了setsockopt()和getsockopt(),一个是设置选项,一个是得到设置。这里主要使用setsockopt(),具体结构如下:
setsockopt(level,optname,value)
level定义了哪个选项将被使用。通常情况下是SOL_SOCKET,意思是正在使用的socket选项。它还可以通过设置一个特殊协议号码来设置协议选项,然而对于一个给定的操作系统,大多数协议选项都是明确的,所以为了简便,它们很少用于为移动设备设计的应用程序。
optname参数提供使用的特殊选项。关于可用选项的设置,会因为操作系统的不同而有少许不同。如果level选定了SOL_SOCKET,那么一些常用的选项见下表:
选项 | 意义 | 期望值 |
SO_BINDTODEVICE | 可以使socket只在某个特殊的网络接口(网卡)有效。也许不能是移动便携设备 | 一个字符串给出设备的名称或者一个空字符串返回默认值 |
SO_BROADCAST | 允许广播地址发送和接收信息包。只对UDP有效。如何发送和接收广播信息包 | 布尔型整数 |
SO_DONTROUTE | 禁止通过路由器和网关往外发送信息包。这主要是为了安全而用在以太网上UDP通信的一种方法。不管目的地址使用什么IP地址,都可以防止数据离开本地网络 | 布尔型整数 |
SO_KEEPALIVE | 可以使TCP通信的信息包保持连续性。这些信息包可以在没有信息传输的时候,使通信的双方确定连接是保持的 | 布尔型整数 |
SO_OOBINLINE | 可以把收到的不正常数据看成是正常的数据,也就是说会通过一个标准的对recv()的调用来接收这些数据 | 布尔型整数 |
SO_REUSEADDR | 当socket关闭后,本地端用于该socket的端口号立刻就可以被重用。通常来说,只有经过系统定义一段时间后,才能被重用。 | 布尔型整数 |
本节在学习时,用到了SO_REUSEADDR选项,具体写法是:
S.setsockopt(socket.SOL_SOCKET,socket.SO_REUSEADDR,1) 这里value设置为1,表示将SO_REUSEADDR标记为TRUE,操作系统会在服务器socket被关闭或服务器进程终止后马上释放该服务器的端口,否则操作系统会保留几分钟该端口。
下面的方法可以帮助给出该系统下python所支持的socket选项列表:
import socket
solist=[x for x in dir(socket) if x.startswith('SO_')]
solist.sort()
for x in solist:
Print x
第三步:绑定socket
绑定即为服务器要求一个端口号。
S.bind((host,port)),其中host为服务器ip,通常为空,也可以绑定到一个特定的ip地址。Port为端口号。
第四步:侦听连接。
利用listen()函数进行侦听连接。该函数只有一个参数,其指明了在服务器实际处理连接的时候,允许有多少个未决(等待)的连接在队列中等待。作为一个约定,很多人设置为5。如:s.listen(5)
2、简单的TCP服务器实例
这个建立一个简单的TCP服务器和客户端。
服务器端:TCP响应服务器,当与客户端建立连接后,服务器显示客户端ip和端口,同时将接收的客户端信息和'I get it!'传给客户端,此时等待输入一个新的信息传给客户端。
客户端:TCP客户端,首先输入服务器ip地址,然后输入信息,回车后会得到服务器返回信息,然后等待服务器向其发送信息后退出。
具体代码如下:
服务器端:tcpserver.py
# -*- coding: cp936 -*-
##tcp响应服务器,当与客户端建立连接后,服务器显示客户端ip和端口,同时将接收的客户端信息和'I get it!'传给客户端,此时等待输入一个新的信息传给客户端。
##@小五义
import socket,traceback
host=''
port=12345
s=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
s.setsockopt(socket.SOL_SOCKET,socket.SO_REUSEADDR,1)
s.bind((host,port))
s.listen(1)
while 1:
try:
clientsock,clientaddr=s.accept()
except KeyboardInterrupt:
raise
except:
traceback.print_exc()
continue
try:
print "连接来自:",clientsock.getpeername()
while 1:
data=clientsock.recv(4096)
if not len(data):
break
print clientsock.getpeername()[0]+':'+str(data)
clientsock.sendall(data)
clientsock.sendall("\nI get it!\n")
t=raw_input('input the word:')
clientsock.sendall(t)
except (KeyboardInterrupt,SystemExit):
raise
except:
traceback.print_exc()
try:
clientsock.close()
except KeyboardInterrupt:
raise
except:
traceback.print_exc()
客户端:tcpclient.py
# -*- coding: cp936 -*-
##tcp客户端,首先输入服务器ip地址,然后输入信息,回车后会得到服务器返回信息,然后等待服务器向其发送信息后退出。
##@小五义
import socket,sys
port=12345
host=raw_input('输入服务器ip:')
data=raw_input('输入要发送的信息:')
s=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
try:
s.connect((host,port))
except:
print '连接错误!'
s.send(data)
s.shutdown(1)
print '发送完成。'
while 1:
buf=s.recv(4096)
if not len(buf):
break
sys.stdout.write(buf)
执行结果:
客户端输入hello,服务器端输入ok,具体显示结果是:
服务器端:
连接来自:('127.0.0.1',1945)
127.0.0.1:hello
Input the world:ok
客户端:
输入服务器ip:127.0.0.1
输入要发送的信息:hello
发送完成。
hello
I get it!
ok
3、UDP服务器
UDP服务器建立与TCP相类似,具体比较如下:
步骤 | UDP | TCP |
第一步 | 建立socket对象 | 建立socket对象 |
第二步 | 设置socket选项 | 设置socket选项 |
第三步 | 绑定到一个端口 | 绑定到一个端口 |
第四步 | Recvfrom() | 侦听连接listen |
这里利用UDP建立一个时间服务器。
代码如下:
服务器端;serverudp.py
# -*- coding: cp936 -*-
##UDP服务器端,客户端连接后,向其发送当前时间
##@小五义
import socket,traceback,time,struct
host=''
port=12345
s=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM)
s.setsockopt(socket.SOL_SOCKET,socket.SO_REUSEADDR,1)
s.bind((host,port))
while 1:
try:
message,address=s.recvfrom(8192)
secs=int(time.time())
reply=struct.pack("!I",secs)
s.sendto(reply,address)
except (KeyboardInterrupt,SystemExit):
raise
except:
traceback.print_exc()
客户端:clientudp.py
# -*- coding: cp936 -*-
##udp客户端,向服务器发送一个空字符后,得到服务器返回时间
##@小五义
import socket,sys,struct,time
host=raw_input('输入服务器地址:')
port=12345
s=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM)
s.sendto('',(host,port))
print "等待回复……"
buf=s.recvfrom(2048)[0]
if len(buf)!=4:
print "回复错误%d:%s"%(len(buf),buf)
sys.exit(1)
secs=struct.unpack("!I",buf)[0]
print time.ctime(int(secs))
运行结果:
首先运行服务器端,然后运行客户端。
C:\>python clientudp.py ##clientudp.py程序存放在在c盘下
输入服务器地址:127.0.0.1
等待回复……
Mon Aug 06 17:09:17 2012
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