Python3 網(wǎng)絡(luò)編程
用Python進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)編程,就是在Python程序本身這個(gè)進(jìn)程內(nèi),連接別的服務(wù)器進(jìn)程的通信端口進(jìn)行通信。Python 提供了兩種網(wǎng)絡(luò)類型的編程,完全滿足基本的網(wǎng)絡(luò)編程的需求。一些更為高級(jí)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù),可以借助于第三方包實(shí)現(xiàn)。
Python 提供了兩個(gè)級(jí)別訪問的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。:
- 低級(jí)別的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)支持基本的 Socket,它提供了標(biāo)準(zhǔn)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(jí)別的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)模塊 SocketServer, 它提供了服務(wù)器中心類,可以簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的開發(fā)。
什么是 Socket?
Socket又稱"套接字",應(yīng)用程序通常通過"套接字"向網(wǎng)絡(luò)發(fā)出請(qǐng)求或者應(yīng)答網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求,使主機(jī)間或者一臺(tái)計(jì)算機(jī)上的進(jìn)程間可以通訊。
socket()函數(shù)
Python 中,我們用 socket() 函數(shù)來創(chuàng)建套接字,語(yǔ)法格式如下:
socket.socket([family[, type[, proto]]])
參數(shù)
- family: 套接字家族可以是 AF_UNIX 或者 AF_INET
- type: 套接字類型可以根據(jù)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(rèn)為0.
Socket 對(duì)象(內(nèi)建)方法
函數(shù) | 描述 |
---|---|
服務(wù)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(shù)量。該值至少為1,大部分應(yīng)用程序設(shè)為5就可以了。 |
s.accept() | 被動(dòng)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(dòng)初始化TCP服務(wù)器連接,。一般address的格式為元組(hostname,port),如果連接出錯(cuò),返回socket.error錯(cuò)誤。 |
s.connect_ex() | connect()函數(shù)的擴(kuò)展版本,出錯(cuò)時(shí)返回出錯(cuò)碼,而不是拋出異常 |
公共用途的套接字函數(shù) | |
s.recv() | 接收TCP數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)以字符串形式返回,bufsize指定要接收的最大數(shù)據(jù)量。flag提供有關(guān)消息的其他信息,通??梢院雎?。 |
s.send() | 發(fā)送TCP數(shù)據(jù),將string中的數(shù)據(jù)發(fā)送到連接的套接字。返回值是要發(fā)送的字節(jié)數(shù)量,該數(shù)量可能小于string的字節(jié)大小。 |
s.sendall() | 完整發(fā)送TCP數(shù)據(jù),完整發(fā)送TCP數(shù)據(jù)。將string中的數(shù)據(jù)發(fā)送到連接的套接字,但在返回之前會(huì)嘗試發(fā)送所有數(shù)據(jù)。成功返回None,失敗則拋出異常。 |
s.recvfrom() | 接收UDP數(shù)據(jù),與recv()類似,但返回值是(data,address)。其中data是包含接收數(shù)據(jù)的字符串,address是發(fā)送數(shù)據(jù)的套接字地址。 |
s.sendto() | 發(fā)送UDP數(shù)據(jù),將數(shù)據(jù)發(fā)送到套接字,address是形式為(ipaddr,port)的元組,指定遠(yuǎn)程地址。返回值是發(fā)送的字節(jié)數(shù)。 |
s.close() | 關(guān)閉套接字 |
s.getpeername() | 返回連接套接字的遠(yuǎn)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(gè)元組(ipaddr,port) |
s.setsockopt(level,optname,value) | 設(shè)置給定套接字選項(xiàng)的值。 |
s.getsockopt(level,optname[.buflen]) | 返回套接字選項(xiàng)的值。 |
s.settimeout(timeout) | 設(shè)置套接字操作的超時(shí)期,timeout是一個(gè)浮點(diǎn)數(shù),單位是秒。值為None表示沒有超時(shí)期。一般,超時(shí)期應(yīng)該在剛創(chuàng)建套接字時(shí)設(shè)置,因?yàn)樗鼈兛赡苡糜谶B接的操作(如connect()) |
s.gettimeout() | 返回當(dāng)前超時(shí)期的值,單位是秒,如果沒有設(shè)置超時(shí)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 False,則將套接字設(shè)為非阻塞模式,否則將套接字設(shè)為阻塞模式(默認(rèn)值)。非阻塞模式下,如果調(diào)用 recv() 沒有發(fā)現(xiàn)任何數(shù)據(jù),或 send() 調(diào)用無法立即發(fā)送數(shù)據(jù),那么將引起 socket.error 異常。 |
s.makefile() | 創(chuàng)建一個(gè)與該套接字相關(guān)連的文件 |
簡(jiǎn)單范例
服務(wù)端
我們使用 socket 模塊的 socket 函數(shù)來創(chuàng)建一個(gè) socket 對(duì)象。socket 對(duì)象可以通過調(diào)用其他函數(shù)來設(shè)置一個(gè) socket 服務(wù)。
現(xiàn)在我們可以通過調(diào)用 bind(hostname, port) 函數(shù)來指定服務(wù)的 port(端口)。
接著,我們調(diào)用 socket 對(duì)象的 accept 方法。該方法等待客戶端的連接,并返回 connection 對(duì)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(dǎo)入 socket、sys 模塊 import socket import sys # 創(chuàng)建 socket 對(duì)象 serversocket = socket.socket( socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) # 獲取本地主機(jī)名 host = socket.gethostname() port = 9999 # 綁定端口號(hào) serversocket.bind((host, port)) # 設(shè)置最大連接數(shù),超過后排隊(duì) 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<a href="http://www.slktour.com" target="_blank">碩編程</a>!'+ "\r\n" clientsocket.send(msg.encode('utf-8')) clientsocket.close()
客戶端
接下來我們寫一個(gè)簡(jiǎn)單的客戶端范例連接到以上創(chuàng)建的服務(wù)。端口號(hào)為 9999。
socket.connect(hosname, port ) 方法打開一個(gè) TCP 連接到主機(jī)為 hostname 端口為 port 的服務(wù)商。連接后我們就可以從服務(wù)端獲取數(shù)據(jù),記住,操作完成后需要關(guān)閉連接。
完整代碼如下:
#!/usr/bin/python3 # 文件名:client.py # 導(dǎo)入 socket、sys 模塊 import socket import sys # 創(chuàng)建 socket 對(duì)象 s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) # 獲取本地主機(jī)名 host = socket.gethostname() # 設(shè)置端口號(hào) port = 9999 # 連接服務(wù),指定主機(jī)和端口 s.connect((host, port)) # 接收小于 1024 字節(jié)的數(shù)據(jù) msg = s.recv(1024) s.close() print (msg.decode('utf-8'))
現(xiàn)在我們打開兩個(gè)終端,第一個(gè)終端執(zhí)行 server.py 文件:
$ python3 server.py
第二個(gè)終端執(zhí)行 client.py 文件:
$ python3 client.py 歡迎訪問<a href="http://www.slktour.com" target="_blank">碩編程</a>!
這時(shí)我們?cè)俅蜷_第一個(gè)終端,就會(huì)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(wǎng)絡(luò)編程的一些重要模塊:
協(xié)議 | 功能用處 | 端口號(hào) | Python 模塊 |
---|---|---|---|
HTTP | 網(wǎng)頁(yè)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(nèi)容可以參閱官網(wǎng)的 Python Socket Library and Modules。
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