python之socket模块

Posted 2023-04-01 Zaeton

socket

• 前言
• 一、socket模块
• • • 1.服务端（sever）
    • 2.客户端（client）
    • 3.数据格式问题
    • 4.数据沾包
    • 5.数据完整接收
• 二、socketsever模块
• • 2.1 server类：处理链接
  • 2.2 request类：处理通信
  • 2.3 socketsever服务端实现

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前言

主要用于自己自学python后端的笔记

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一、socket模块

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。

在这里主要学习利用socket完成TCP/IP通讯，首先需要生成两个对象，一个是客户端（client），一个是服务端（sever）。

1.服务端（sever）

步骤;
1.创建对象 .socket()
2.绑定ip地址与端口 .bind()
3.监听 .listen()
4.接收一个套接口接受的一个连接 .accept()
5.接收连接进来的数据 .recv()
6.发送连接进来的数据 .send()
代码如下：

import socket

server = socket.socket()
# 绑定要监控的界面
server.bind(("localhost", 6969))
# 监听
server.listen()
print("我要开始等电话了！")
while True:
    # 等电话打进来
    conn, adr = server.accept()
    while True:

        data = conn.recv(1024)
        print("接收：", data)
        if not data:
            print("host is lost")
            break
        conn.send(data.upper())

server.close()

代码解释：
server = socket.socket() #生成一个服务端
server.bind((“localhost”, 6969))# 绑定要监控的界面，元祖形式（ip地址，端口号）
server.listen() # 监听端口状态
conn, adr = server.accept() # 获取进来的对象是谁（conn），cnn为后数据传输通道，adr为ip地址
data = conn.recv(1024) # 接收数据，接收数据量为1024
conn.send(data) # 发送数据，需要编码endcode()

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2.客户端（client）

步骤;
1.创建对象 .socket()
2.连接ip地址与端口 .connet()
3.接收进来的数据 .recv()
4.发送数据 .send()
代码如下：

import socket

client = socket.socket()
client.connect(('localhost', 6969))
while True:
    msg = input(">>:")
    if len(msg) == 0: continue
    client.send(msg.encode("utf-8"))
    data = client.recv(1024)
    print("数据：", data)

client.close()

代码解释：
client.connect((‘localhost’, 6969)) # 设置IP地址和端口，元组形式

3.数据格式问题

python默认数据格式为Unicode，在发送数据时,函数send()的参数类型是：Byte，需要将数据转换类型。

4.数据沾包

当连续的调用send()时，接收recv()有大小限制，发送的数据量大于接收的数据量，截断的数据储存在缓存器BUFF中，下一次数据在传输时，会优先传输上次截断的数据，从而发生了粘包。
为了避免这种错误，通过设计反馈，即发送数据后反馈给发送数据回来。发送中间夹杂着一次接收，避免了数据在缓冲中导致粘包。

5.数据完整接收

数据接收recv()有大小限制，在为了保证目标数据的完整性，数据发送前应当给客户端发送数据量大小，用于判断数据是否接收完全。但如果两次send()连续执行会产生粘包。

二、socketsever模块

socketserver本质是基于socket模块进行的一个封装，将多线程并发功能集成到一个新的模块里，就叫socketserver；它用来解决TCP套接字无法并发的问题，也就是无法一个服务端不能同时服务多个客户端的问题（UDP没有此问题，因为它不需要链接）。
socketserver中包含了两种类，一种为服务类（server class），一种为请求处理类（request handle class）。

2.1 server类：处理链接

BaseServer 处理链接必须
TCPServer 处理流式（TCP）链接
UDPServer 处理数据报式（UDP）链接

2.2 request类：处理通信

BaseRequestHandler 处理通信
StreamRequestHandler 处理流式通信，即TCP
DatagramRequestHandler 处理数据报式通信，即UDP

2.3 socketsever服务端实现

步骤：
1、创建一个类，必须继承socketserver.BaseRequestHandler类
2、在该类中定义handle方法，其中self.request是获取的链接，self.client_address则是获取的地址
3.self.request.sendall(data) # 将受到的数据完整发送出去，返回none。

import socketserver

# 定义一个类，该类必须继承socketserver下的BaseRequestHandler类
class MyServer(socketserver.BaseRequestHandler):
    def handle(self):  # 必须定义一个handle方法
        print('conn is ', self.request)  # self.request是获取的链接，相当于conn
        print('addr is ', self.client_address)  # self.client_address则是获取的地址，相当于addr

        # 循环收发消息
        while True:
            try:  # 异常处理
                # 收消息
                data = self.request.recv(1024)  # 1024字节
                if not data: continue  # 如果是空就重新输入
                print('客户端发来的消息是：', data.decode('utf-8'), '\\n')
                # 发消息
                self.request.sendall(data.upper())  # 将受到的数据转化为大写后发回客户端
            except Exception as e:
                print(e)  # 打印错误
                break


if __name__ == '__main__':
    host, port = 'localhost', 6969
    # 再将这样的功能实例化成一个对象sever
    # 第一个参数为服务端的ip地址，用元组传进；第二个参数是刚刚定义的那个类
    sever = socketserver.TCPServer((host, port), MyServer)
    sever.serve_forever()  # 永远，就是通信循环（链接循环）

多线程使用socketsever…ThreadingTCPServer，即可实现多线程通讯。