Python进阶开发之网络编程,socket实现在线聊天机器人

Posted 2020-11-02 Python编程时光

系列文章

√第一章 元类编程，已完成 ;

√第二章 网络编程，已完成 ;

本文目录

什么是socket？创建socket客户端创建socket服务端socket工作流程图解socket公共函数汇总实战：搭建在线聊天机器人

. 什么是socket？

说到网络编程，难免要提到socket？

那什么是socket呢，中文名叫"套接字"，更难理解了吧。

通俗来讲，socket表示一个网络连接，通过这个连接，使得主机间或者一台计算机上的进程间可以通讯。

不管是不同主机，还是同一主机。既然是通信，必定有一个发送方，一个接收方。对应一个客户端，和一个服务端。

. 创建socket客户端

• 创建socket，建立连接

1import socket
2
3# 指定IPv4协议（AF_INET），IPv6协议请使用AF_INET6
4# 指定使用TCP协议（SOCK_STREAM），UDP协议请使用SOCK_DGRAM
5sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
6
7# 参数是一个tuple，tuple里指定服务器地址（域名或ip）和端口号
8sock.connect((\'www.sina.com.cn\', 80))

• 发送数据

1# 注意这里str格式要遵循HTTP协议标准。
2# 注意结尾一定要用 \\r\\n\\r\\n
3sock.send("GET / HTTP/1.1\\r\\nHost: www.sina.com.cn\\r\\n\\r\\n".encode("utf-8"))

• 接收数据

 1buffer = []
 2while True:
 3    # 每次最多接收1k字节
 4    d = sock.recv(1024)
 5    if d:
 6        # Python3接收到为bytes类型，要转为str
 7        buffer.append(str(d))
 8    else:
 9        break
10data = \'\'.join(buffer)

. 创建socket服务端

• 创建socket

1import socket
2
3sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)

• 绑定ip和port

1# 注意以元组格式传入，可以是某网卡的公网ip，或0.0.0.0，或127.0.0.1
2sock.bind((\'127.0.0.1\', 9999))

• 监听端口

1# 指定等待连接的最大数量
2sock.listen(5)

• 接收数据

1while True:
2    # 接受一个新连接，阻塞的，只有接收到新连接才会往下走
3    sock, addr = s.accept()
4    # 每一次连接，都要创建新线程，否则一次只能处理一个连接
5    t = threading.Thread(target=tcplink, args=(sock, addr))
6    t.start()

• 连接处理函数

1def tcplink(sock, addr):
2    while True:
3        data = sock.recv(1024)
4        if data == \'exit\' or not data:
5            break
6        sock.send(\'Hello, %s!\' % data)
7    sock.close()

. socket工作流程图解

. socket公共函数汇总

• 发送数据

1# 发送TCP数据，返回值：发送的字节当量
2sk.send("data string")
3
4# 完整发送TCP数据，频繁调用send方法，确保数据发送完成
5sk.sendall("data string")
6
7# 发送UDP数据
8sk.sendto("data string",address)

• 接收数据

1# 接收TCP数据，一次最大只接收1k数据
2sk.recv(1024)
3
4# 接收UDP数据，一次只接收1k数据，返回值：数据和发送方ip
5(data,address) = sk.recvfrom(1024)

• 获取socket信息

1# 获取远程socket的addr,port
2(addr, port) = sk.getpeername()
3
4# 获取本地socket的addr,port
5(addr, port) = sk.getsockname()

• 获取其他信息

 1import socket
 2
 3# 获取当前主机名
 4HostName = socket.gethostname()
 5
 6# 获取当前主机的ip
 7HOST = socket.gethostbyname(HostName)
 8
 9# 获取当前socket连接的文件描述符
10file_no = sk.fileno()

• 设置socket

 1# 设置连接的超时时间
 2sk.settimeout(timeout)
 3sk.gettimeout()
 4
 5# 设置为非阻塞模式，默认是0（阻塞）
 6# 非阻塞下，accept和recv时一旦无数据，则报错：socket.Error
 7sk.setblocking(1)
 8
 9# 设置socket内部参数，
10# 具体有哪些参数，可以查看socket类的python源码
11sk.setsockopt(level,optname,value)
12sk.getsockopt(level,optname)

. 实战：搭建在线聊天机器人

通过上面的学习，我们知道，同主机下或不同主机下的两个进程要进行通信（TCP/UDP，不管是消息传输还是文件传输），必定要借助socket这个桥梁。

那接下来，我们就一起来完成这个实战项目：在线聊天机器人。

思路：首先，客户端和服务端建立socket连接，然后客户端向服务端发送消息，服务端接收消息，并调用 图灵机器人API接口，获取回复返回给客户端。

在这里，我们需要先去图灵机器人(http://www.tuling123.com)申请帐号，并创建机器人应用，获取授权码。

一切准备就绪，就可以写我们的代码了。

• 客户端

 1import socket
 2import time
 3
 4class ChatClient:
 5    def __init__(self, username, port):
 6        self.username = username
 7        self.socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
 8        self.socket.connect(("127.0.0.1", port))
 9
10    def send_msg(self, msg):
11        self.socket.send("{username}::{msg}".format(username=self.username,msg=msg).encode("utf-8"))
12
13    def recv_msg(self):
14        data=self.socket.recv(1024)
15        Python 8 - Socket编程进阶

 python进阶-socket
 Python基础-第七天-面向对象编程进阶和Socket编程简介
 Python自动化 第八篇：Python基础-Socket编程进阶
 python进阶---Python中的socket编程
 Python全栈开发之10网络编程