python之socket网络编程

Posted 2020-11-03 嵌动初心(aaron)

socket函数介绍

socket.socket(family=AF_INET, type=SOCK_STREAM, proto=0, fileno=None)  

Create a new socket using the given address family, socket type and protocol number. The address family should be AF_INET (the default), AF_INET6, AF_UNIX, AF_CAN or AF_RDS. The socket type should beSOCK_STREAM (the default), SOCK_DGRAM, SOCK_RAW or perhaps one of the other SOCK_ constants. The protocol number is usually zero and may be omitted or in the case where the address family is AF_CAN the protocol should be one of CAN_RAW or CAN_BCM. If fileno is specified, the other arguments are ignored, causing the socket with the specified file descriptor to return. Unlike socket.fromfd(), fileno will return the same socket and not a duplicate. This may help close a detached socket using socket.close().

socket.getaddrinfo(host, port, family=0, type=0, proto=0, flags=0)   必会

获取要连接的对端主机地址 

sk.bind(address) 必会

　　s.bind(address) 将套接字绑定到地址。address地址的格式取决于地址族。在AF_INET下，以元组（host,port）的形式表示地址。

sk.listen(backlog) 必会

　　开始监听传入连接。backlog指定在拒绝连接之前，可以挂起的最大连接数量。

      backlog等于5，表示内核已经接到了连接请求，但服务器还没有调用accept进行处理的连接个数最大为5
      这个值不能无限大，因为要在内核中维护连接队列

sk.setblocking(bool) 必会

　　是否阻塞（默认True），如果设置False，那么accept和recv时一旦无数据，则报错。

sk.accept() 必会

　　接受连接并返回（conn,address）,其中conn是新的套接字对象，可以用来接收和发送数据。address是连接客户端的地址。

　　接收TCP 客户的连接（阻塞式）等待连接的到来

sk.connect(address) 必会

　　连接到address处的套接字。一般，address的格式为元组（hostname,port）,如果连接出错，返回socket.error错误。

sk.connect_ex(address)

　　同上，只不过会有返回值，连接成功时返回 0 ，连接失败时候返回编码，例如：10061

sk.close() 必会

　　关闭套接字

sk.recv(bufsize[,flag]) 必会

　　接受套接字的数据。数据以字符串形式返回，bufsize指定最多可以接收的数量。flag提供有关消息的其他信息，通常可以忽略。

sk.recvfrom(bufsize[.flag])

　　与recv()类似，但返回值是（data,address）。其中data是包含接收数据的字符串，address是发送数据的套接字地址。

sk.send(string[,flag]) 必会

　　将string中的数据发送到连接的套接字。返回值是要发送的字节数量，该数量可能小于string的字节大小。即：可能未将指定内容全部发送。

sk.sendall(string[,flag]) 必会

　　将string中的数据发送到连接的套接字，但在返回之前会尝试发送所有数据。成功返回None，失败则抛出异常。

      内部通过递归调用send，将所有内容发送出去。

sk.sendto(string[,flag],address)

　　将数据发送到套接字，address是形式为（ipaddr，port）的元组，指定远程地址。返回值是发送的字节数。该函数主要用于UDP协议。

sk.settimeout(timeout) 必会

　　设置套接字操作的超时期，timeout是一个浮点数，单位是秒。值为None表示没有超时期。一般，超时期应该在刚创建套接字时设置，因为它们可能用于连接的操作（如 client 连接最多等待5s ）

sk.getpeername()  必会

　　返回连接套接字的远程地址。返回值通常是元组（ipaddr,port）。

sk.getsockname() 

　　返回套接字自己的地址。通常是一个元组(ipaddr,port)

sk.fileno() 

　　套接字的文件描述符

socket.sendfile(file, offset=0, count=None)

     发送文件 ，但目前多数情况下并无什么卵用。

基本socket实例

服务器端实例

#！/usr/bin/env python
# _*_ coding utf-8 _*_
#Author: aaron

import socket

server = socket.socket()  # 生成socket句柄
# server = socket.socket(AF.INET, sock_STREAM)
server.bind((\'localhost\', 6960))  # 绑定监控的端口
server.listen(5)  # 监听绑定的端口
print(\'waitting...\')

conn, addr = server.accept()  # 等待客户端连接
print(conn, addr)

while True:
    data = conn.recv(1024)  # 接收客户端数据 
    print(\'recv:\', data.decode())
    conn.send(data)  # 向客户端发送数据

conn.close()

 客户端实例

#！/usr/bin/env python
# _*_ coding utf-8 _*_
#Author: aaron

import socket

client = socket.socket()  # 生成socket句柄
client.connect((\'localhost\', 9999))  # 链接服务器端

while True:
    msg = input(\'>>\').strip()
    if msg == 0: continue

    client.send(msg.encode(\'utf-8\'))  # 向服务器端发送数据
    data = client.recv(1024)
    print(\'recv:\', data.decode())  # 接收服务器端数据

client.close()

 存在的问题

• 客户端退出后，服务器端异常

客户端退出后，服务器端仍然在执行recv函数，这时服务器端就会一直收到空字符，无法停止。

• 粘包问题

简单的说，就是连续发两个数据时，可能会以一个数据包的形式发送，而这种情况，可能不是程序员想看到的。

简易版ssh实现

这个简易版的ssh实现，就解决了上述存在的两个问题。在粘包处理中，只要在连续两次发送数据之间加一句接收ack信号的接收，这样连续两次发送数据产生的粘包就会出现了。

服务器端

#！/usr/bin/env python
# _*_ coding utf-8 _*_
#Author: aaron

import socket

server = socket.socket()
server.bind((\'localhost\', 9999))

server.listen(5)

while True:
    conn, addr = server.accept()
    print(\'new conn:\', addr)

    while True:
        data = conn.recv(1024)    # 客户端断开后，服务器端异常处理方案
        if not data:
            print(\'客户已经断开\')
            break
        print(\'执行指令：\', data)
        cmd_res = os.popen(data.decode()).read()  # 接收字符串，执行结果也是字符串
        print(\'cmd_res num:\', len(cmd_res))
        if len(cmd_res) == 0:
            cmd_res = \'no that commond!哈哈\'
        # conn.send(str(len(cmd_res.encode(\'utf-8\'))).encode(\'utf-8\'))  #可能存在粘包
        # send_res = conn.send(cmd_res.encode(\'utf-8\'))                 #的可能
        #print(send_res)

        conn.send(str(len(cmd_res.encode(\'utf-8\'))).encode(\'utf-8\'))
        #time.sleep(0.5)
        client_ack = conn.recv(1024)  # wait client to confirm
        print(\'ack from client:\', client_ack.decode())   # 粘包处理
        send_res = conn.send(cmd_res.encode(\'utf-8\'))

server.close()

 客户端

#！/usr/bin/env python
# _*_ coding utf-8 _*_
#Author: aaron

import socket

client = socket.socket()
client.connect((\'localhost\', 9999))

while True:
    cmd = input(\'>>\').strip()
    if len(cmd) == 0 : continue
    client.send(cmd.encode(\'utf-8\'))
    cmd_size = client.recv(1024)
    client.send(\'准备好接受了\'.encode(\'utf-8\'))  #做粘包处理

    received_data = b\'\'
    received_size = 0
    while received_size != int(cmd_size.decode()):
        received_data = client.recv(1024)
        received_size += len(received_data)
        print(received_data.decode())
        #print(\'received_size:\', received_size)
    else:
        print(\'cmd recv done...\')

    #print(\'received_size:\',received_size)
    #print(cmd_res.decode())

client.close()