python的socket编程

转自Http://www.oschina.net/question/12_76126

参考http://www.cnblogs.com/waniu/arcHive/2012/08/08/2628390.html

一个简单的python Socket编程

一、套接字

套接字是为特定网络协议（例如tcp/IP，ICMP/IP，UDP/IP等）套件对上的网络应用程序提供者提供当前可移植标准的对象。它们允许程序接受并进行连接，如发送和接受数据。为了建立通信通道，网络通信的每个端点拥有一个套接字对象极为重要。

套接字为BSD UNIX系统核心的一部分，而且他们也被许多其他类似UNIX的操作系统包括linux所采纳。许多非BSD UNIX系统（如ms-dos，windows，os/2，Mac os及大部分主机环境）都以库形式提供对套接字的支持。

三种最流行的套接字类型是:stream,datagram和raw。stream和datagram套接字可以直接与TCP协议进行接口，而raw套接字则接口到IP协议。但套接字并不限于TCP/IP。

二、套接字模块

套接字模块是一个非常简单的基于对象的接口，它提供对低层BSD套接字样式网络的访问。使用该模块可以实现客户机和服务器套接字。要在Python 中建立具有TCP和流套接字的简单服务器，需要使用socket模块。利用该模块包含的函数和类定义，可生成通过网络通信的程序。一般来说，建立服务器连接需要六个步骤。

第1步是创建socket对象。调用socket构造函数。

socket=socket.socket(familly,type)

family的值可以是AF_UNIX(Unix域，用于同一台机器上的进程间通讯)，也可以是AF_INET（对于IPV4协议的TCP和 UDP），至于type参数，SOCK_STREAM（流套接字）或者 SOCK_DGRAM（数据报文套接字）,SOCK_RAW（raw套接字）。

第2步则是将socket绑定（指派）到指定地址上，socket.bind(address)

address必须是一个双元素元组,((host,port)),主机名或者ip地址+端口号。如果端口号正在被使用或者保留，或者主机名或ip地址错误，则引发socke.error异常。

第3步，绑定后，必须准备好套接字，以便接受连接请求。

socket.listen(backlog)

backlog指定了最多连接数，至少为1，接到连接请求后，这些请求必须排队，如果队列已满，则拒绝请求。

第4步，服务器套接字通过socket的accept方法等待客户请求一个连接：

connection,address=socket.accept()

调用accept方法时，socket会进入'waiting'（或阻塞）状态。客户请求连接时，方法建立连接并返回服务器。accept方法返回一个含 有俩个元素的元组，形如(connection,address)。第一个元素（connection）是新的socket对象，服务器通过它与客户通 信；第二个元素（address）是客户的internet地址。

第5步是处理阶段，服务器和客户通过send和recv方法通信（传输数据）。服务器调用send，并采用字符串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方法从客户接受信息。调用recv时，必须指定一个整数来控制本次调用所接受的最大数据量。recv方法在接受数据时 会进入'blocket'状态，最后返回一个字符串，用它来表示收到的数据。如果发送的量超过recv所允许，数据会被截断。多余的数据将缓冲于接受端。 以后调用recv时，多余的数据会从缓冲区删除。

第6步，传输结束，服务器调用socket的close方法以关闭连接。

建立一个简单客户连接则需要4个步骤。

第1步，创建一个socket以连接服务器 socket=socket.socket(family,type)

第2步，使用socket的connect方法连接服务器 socket.connect((host,port))

第3步，客户和服务器通过send和recv方法通信。

第4步，结束后，客户通过调用socket的close方法来关闭连接。

 
python 编写server的步骤：

第一步是创建socket对象。调用socket构造函数。如：

socket = socket.socket( family, type )

family参数代表地址家族，可为AF_INET或AF_UNIX。AF_INET家族包括Internet地址，AF_UNIX家族用于同一台机器上的进程间通信。
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)。

第二步是将socket绑定到指定地址。这是通过socket对象的bind方法来实现的：

socket.bind( address )



由AF_INET所创建的套接字，address地址必须是一个双元素元组，格式是(host,port)。host代表主机，port代表端口号。如果端口号正在使用、主机名不正确或端口已被保留，bind方法将引发socket.error异常。

第三步是使用socket套接字的listen方法接收连接请求。

socket.listen( backlog )

backlog指定最多允许多少个客户连接到服务器。它的值至少为1。收到连接请求后，这些请求需要排队，如果队列满，就拒绝请求。

第四步是服务器套接字通过socket的accept方法等待客户请求一个连接。

connection, address = socket.accept()

调 用accept方法时，socket会时入“waiting”状态。客户请求连接时，方法建立连接并返回服务器。accept方法返回一个含有两个元素的 元组(connection,address)。第一个元素connection是新的socket对象，服务器必须通过它与客户通信；第二个元素 address是客户的Internet地址。
第五步是处理阶段，服务器和客户端通过send和recv方法通信(传输 数据)。服务器调用send，并采用字符串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方法从客户接收信息。调用recv 时，服务器必须指定一个整数，它对应于可通过本次方法调用来接收的最大数据量。recv方法在接收数据时会进入“blocked”状态，最后返回一个字符 串，用它表示收到的数据。如果发送的数据量超过了recv所允许的，数据会被截短。多余的数据将缓冲于接收端。以后调用recv时，多余的数据会从缓冲区 删除(以及自上次调用recv以来，客户可能发送的其它任何数据)。
传输结束，服务器调用socket的close方法关闭连接。
python编写client的步骤：
创建一个socket以连接服务器：socket = socket.socket( family, type )

使用socket的connect方法连接服务器。对于AF_INET家族,连接格式如下：

socket.connect( (host,port) )

host代表服务器主机名或IP，port代表服务器进程所绑定的端口号。如连接成功，客户就可通过套接字与服务器通信，如果连接失败，会引发socket.error异常。
处理阶段，客户和服务器将通过send方法和recv方法通信。
传输结束，客户通过调用socket的close方法关闭连接。

例子1：

[root@python day5]# cat socket1.py 
#!/usr/bin/env python

import socket
import sys

try:
        #创建一个socket连接
	s = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)    
except socket.error, msg:    #捕获错误信息
	print 'Failed to create scoket. Error code: ' + str(msg[0]) + ', Error message : ' +msg[1]
	sys.exit();

print 'Socket Created'

host = 'www.163.com'        #定义一个主机

try:
	remote_ip = socket.gethostbyname(host)        #将主机host解析成IP地址
except socket.gaierror:
	print 'Hostname could not be resolved. Exiting'
	sys.exit
print 'Ip address of ' + host + ' is ' + remote_ip

#执行结果
[root@python day5]# python socket1.py 
Socket Created
Ip address of www.163.com is 219.128.78.74
[root@python day5]# python socket1.py 
Socket Created
Ip address of www.163.com is 113.107.112.214

例子2：

socket服务端代码

[root@python day5]# cat socket-server.py 
#!/usr/bin/env python

import socket            #socket模块
import commands          #执行系统命令模块

HOST = '192.168.3.9'
PORT = 46790

s = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)      #定义socket类型，网络通信，TCP
s.bind((HOST,PORT))        #套接字绑定的IP与端口
s.listen(1)                #开始TCP监听

while 1:
	conn,addr = s.accept()            #接受TCP连接，并返回新的套接字与IP地址
	print 'Connected by ',addr        #输出客户端的IP地址
	while 1:
		data = conn.recv(1024)    #把接收的数据实例化
		#commands.getstatusoutput执行系统命令（即shell命令），返回两个结果，第一个是状态，成功则为0，第二个是执行成功或失败的输出信息
		#如果输出结果长度为0，则告诉客户端完成。此用法针对于创建文件或目录，创建成功不会有输出信息
		cmd_status,cmd_result = commands.getstatusoutput(data)
		if len(cmd_result.strip()) == 0:
			conn.sendall('Done.')
		else:
			conn.sendall(cmd_result)    #否则就把结果发给对端（即客户端）
	conn.close()    #关闭连接

socket客户端代码

[root@test ~]# cat socket-client.py 
#!/usr/bin/env python

import socket
import sys
HOST = '192.168.3.9'
PORT = 46790

s = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)    #定义socket类型，网络通信，TCP
s.connect((HOST,PORT))        #要连接的IP与端口

while 1:
	cmd = raw_input("\033[32;1mPlease input cmd:\033[0m ").strip()    #输入要执行的命令，禁止输入为空
	if cmd == 'quit':                #如果输入的字符创为quit，就退出脚本
		sys.exit('\033[32;1mBye.\033[0m')
	s.sendall(cmd)                #把命令发送给对端
	data = s.recv(1024)           #把接收的数据定义为变量
	#print data
	print '\033[31;1m%s\033[0m' % data    #输出变量
s.close()    #关闭连接

执行结果

#执行socker服务端脚本
[root@python day5]# python socket-server.py 

#执行socker客户端脚本
[root@test ~]# python socket-client.py 
Please input cmd: ip a |grep eth 
2: eth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP qlen 1000
    link/ether 00:0c:29:06:0b:8b brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 192.168.3.9/24 brd 192.168.3.255 scope global eth0
Please input cmd: hostname
python
Please input cmd: df -h
Filesystem            Size  Used Avail Use% Mounted on
/dev/sda3              97G  9.7G   82G  11% /
tmpfs                 495M     0  495M   0% /dev/shm
/dev/sda1             194M   28M  156M  16% /boot
Please input cmd: iptables -L -n
Chain INPUT (policy ACCEPT)
target     prot opt source               destination         

Chain FORWARD (policy ACCEPT)
target     prot opt source               destination         

Chain OUTPUT (policy ACCEPT)
target     prot opt source               destination         
Please input cmd: quit
Bye.

例子3：

server端代码

[root@python day5]# cat server.py 
#!/usr/bin/env python
import socket

if __name__ == "__main__":
	sock = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
	sock.bind(('localhost',8001))
	sock.listen(5)
	while True:
		connection,adress = sock.accept()
		try:
			connection.settimeout(5)
			buf = connection.recv(1024)        #接收客户端发送过来的数据
			if buf == '1':
				connection.send('welcome to server!')
			else:
				connection.send('please Go out!')
		except socket.time:
			print 'time out'
		connection.close()

client端代码

[root@python day5]# cat client.py 
#!/usr/bin/env python
import socket
import time
if __name__ == "__main__":
	sock = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
	sock.connect(('localhost',8001))
	time.sleep(2)
	sock.send('1')            #发送给server端的数据
	print sock.recv(1024)     #接收server端发回来的数据
	sock.close()