Python 网络编程

Python 提供了两个级别访问的网络服务。:

  • 低级别的网络服务支持基本的 Socket,它提供了标准的 BSD Sockets API,可以访问底层操作系统Socket接口的全部方法。
  • 高级别的网络服务模块 SocketServer, 它提供了服务器中心类,可以简化网络服务器的开发。

什么是 Socket?

Socket又称"套接字",应用程序通常通过"套接字"向网络发出请求或者应答网络请求,使主机间或者一台计算机上的进程间可以通讯。


socket()函数

Python 中,我们用 socket()函数来创建套接字,语法格式如下:

socket.socket([family[, type[, proto]]])

参数

  • family: 套接字家族可以使AF_UNIX或者AF_INET
  • type: 套接字类型可以根据是面向连接的还是非连接分为SOCK_STREAMSOCK_DGRAM
  • protocol: 一般不填默认为0.

Socket 对象(内建)方法

函数 描述
服务器端套接字
s.bind() 绑定地址(host,port)到套接字, 在AF_INET下,以元组(host,port)的形式表示地址。
s.listen() 开始TCP监听。backlog指定在拒绝连接之前,操作系统可以挂起的最大连接数量。该值至少为1,大部分应用程序设为5就可以了。
s.accept() 被动接受TCP客户端连接,(阻塞式)等待连接的到来
客户端套接字
s.connect() 主动初始化TCP服务器连接,。一般address的格式为元组(hostname,port),如果连接出错,返回socket.error错误。
s.connect_ex() connect()函数的扩展版本,出错时返回出错码,而不是抛出异常
公共用途的套接字函数
s.recv() 接收TCP数据,数据以字符串形式返回,bufsize指定要接收的最大数据量。flag提供有关消息的其他信息,通常可以忽略。
s.send() 发送TCP数据,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。
s.sendall() 完整发送TCP数据,完整发送TCP数据。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。
s.recvform() 接收UDP数据,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。
s.sendto() 发送UDP数据,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。
s.close() 关闭套接字
s.getpeername() 返回连接套接字的远程地址。返回值通常是元组(ipaddr,port)。
s.getsockname() 返回套接字自己的地址。通常是一个元组(ipaddr,port)
s.setsockopt(level,optname,value) 设置给定套接字选项的值。
s.getsockopt(level,optname[.buflen]) 返回套接字选项的值。
s.settimeout(timeout) 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connect())
s.gettimeout() 返回当前超时期的值,单位是秒,如果没有设置超时期,则返回None。
s.fileno() 返回套接字的文件描述符。
s.setblocking(flag) 如果flag为0,则将套接字设为非阻塞模式,否则将套接字设为阻塞模式(默认值)。非阻塞模式下,如果调用recv()没有发现任何数据,或send()调用无法立即发送数据,那么将引起socket.error异常。
s.makefile() 创建一个与该套接字相关连的文件

简单实例

服务端

我们使用 socket 模块的 socket 函数来创建一个 socket 对象。socket 对象可以通过调用其他函数来设置一个 socket 服务。

现在我们可以通过调用 bind(hostname, port) 函数来指定服务的 port(端口)

接着,我们调用 socket 对象的 accept 方法。该方法等待客户端的连接,并返回 connection 对象,表示已连接到客户端。

完整代码如下:

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
# 文件名:server.py

import socket               # 导入 socket 模块

s = socket.socket()         # 创建 socket 对象
host = socket.gethostname() # 获取本地主机名
port = 12345                # 设置端口
s.bind((host, port))        # 绑定端口

s.listen(5)                 # 等待客户端连接
while True:
    c, addr = s.accept()     # 建立客户端连接。
    print '连接地址:', addr
    c.send('欢迎访问菜鸟教程!')
    c.close()                # 关闭连接

客户端

接下来我们写一个简单的客户端实例连接到以上创建的服务。端口号为 12345。

socket.connect(hosname, port ) 方法打开一个 TCP 连接到主机为 hostname 端口为 port 的服务商。连接后我们就可以从服务端后期数据,记住,操作完成后需要关闭连接。

完整代码如下:

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
# 文件名:client.py

import socket               # 导入 socket 模块

s = socket.socket()         # 创建 socket 对象
host = socket.gethostname() # 获取本地主机名
port = 12345                # 设置端口好

s.connect((host, port))
print s.recv(1024)
s.close()  

现在我们打开两个终端,第一个终端执行 server.py 文件:

$ python server.py

第二个终端执行 client.py 文件:

$ python client.py 
欢迎访问菜鸟教程!

这是我们再打开第一个终端,就会看到有以下信息输出:

连接地址: ('192.168.0.118', 62461)

Python Internet 模块

以下列出了 Python 网络编程的一些重要模块:

协议功能用处端口号Python 模块
HTTP网页访问80httplib, urllib, xmlrpclib
NNTP阅读和张贴新闻文章,俗称为"帖子"119nntplib
FTP文件传输20ftplib, urllib
SMTP发送邮件25smtplib
POP3接收邮件110poplib
IMAP4获取邮件143imaplib
Telnet命令行23telnetlib
Gopher信息查找70gopherlib, urllib

更多内容可以参阅官网的 Python Socket Library and Modules