python網(wǎng)絡(luò)編程

xuhong 發(fā)布于2019-07-30 18:44 / 2080人閱讀

摘要：在任何類型的通信開始之前，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序必須創(chuàng)建套接字。基于文件的套接字，家族名又名基于網(wǎng)絡(luò)的套接字，家族名在和后續(xù)的版本中，支持的套接字有，，，。中的網(wǎng)絡(luò)編程在中主要是用模塊來實(shí)現(xiàn)基于套接字的網(wǎng)絡(luò)通信。

python學(xué)習(xí)記錄--網(wǎng)絡(luò)編程

1、套接字介紹

一臺(tái)機(jī)器上的不同進(jìn)程之間進(jìn)行通信可以利用隊(duì)列，管道等，但是不同機(jī)器之間的進(jìn)程進(jìn)行通信用隊(duì)列是不行的，解決這個(gè)問題就是網(wǎng)絡(luò)套接字。

套接字是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它體現(xiàn)了通信端點(diǎn)的概念。在任何類型的通信開始之前，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序必須創(chuàng)建套接字。可以將它比作電話插孔，沒有它無法進(jìn)行通信。

套接字最初是為同一主機(jī)上的應(yīng)用程序所創(chuàng)建，使得主機(jī)上一個(gè)程序（進(jìn)程）可以和主機(jī)上另外一個(gè)程序互相通信，也就是所謂的進(jìn)程間通信。有兩種類型的套接字：基于文件和基于網(wǎng)絡(luò)的。

基于文件的套接字，家族名：AF_UNIX(又名：AF_LOCAL)

基于網(wǎng)絡(luò)的套接字，家族名：AF_INET

在python2.5和后續(xù)的版本中，支持的套接字有：AF_UNIX，AF_INET，AF_TICP，AF_NETLINK。python中的網(wǎng)絡(luò)編程主要是AF_INET。

1.1、套接字地址：主機(jī)+端口
如果一個(gè)套接字像一個(gè)電話插孔——允許通信的一些基礎(chǔ)設(shè)施，那么主機(jī)名和端口號(hào)就像區(qū)號(hào)和電話號(hào)碼的組合。
有效的端口號(hào)范圍為 0～65535（小于 1024 的端口號(hào)預(yù)留給了系統(tǒng)）。

1.2、面向連接和無連接的套接字
python中創(chuàng)建面向連接(TCP協(xié)議)的套接字必須使用SOCK_STREAM作為套接字類型，而創(chuàng)建無連接(UDP協(xié)議)的套接字必須使用SOCK_DGRAM作為套接字類型。

2、python中的網(wǎng)絡(luò)編程

在python中主要是用socket模塊來實(shí)現(xiàn)基于套接字的網(wǎng)絡(luò)通信。
2.1、socket()模塊函數(shù)
使用socket.socket()函數(shù)創(chuàng)建套接字，一般語法格式如下：

import socket
socket(socket_family,socket_type,protocol=0)

#其中，socket_family就是AF_UNIX或者AF_INET等，
#socker_type是SOCK_DGRAM或者SOCK_STREAM，
#protocol通常省略，默認(rèn)為0

創(chuàng)建一個(gè)TCP/IP套接字，可以用下面方式調(diào)用socket.socket()。

tcpSocket = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SCOK_STREAM)

創(chuàng)建一個(gè)UDP/IP套接字，可以用下面方式調(diào)用socket.socket()。

udpSock = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM)

如果用"from socket import *"導(dǎo)入模塊的話，創(chuàng)建套接字就可以節(jié)省很多代碼，例如創(chuàng)建一個(gè)UDP/IP套接字。

from socket import *
udpSock = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM)

有了套接字對象，就可以使用套接字對象方法進(jìn)行交互。

2.2、套接字方法
常見的套接字方法：

方法名	描述
s.send()	發(fā)送TCP消息
s.sendto()	發(fā)送UDP消息
s.recv()	接收TCP消息
s.recvfrom()	接收UDP消息
s.close()	關(guān)閉套接字
s.bind()	將地址(主機(jī)名+端口號(hào)對)綁定到套接字上

3、UDP服務(wù)器

3.1 UDP協(xié)議
UDP協(xié)議--是一個(gè)簡單的面向數(shù)據(jù)報(bào)的運(yùn)輸層協(xié)議，它不提供可靠性，它把應(yīng)用程序傳給IP層的數(shù)據(jù)報(bào)發(fā)出去，但是并不能保證它們能到達(dá)目的地。由于UDP在傳輸數(shù)據(jù)報(bào)前不用在客戶和服務(wù)器之間建立一個(gè)連接，且沒有超時(shí)重發(fā)等機(jī)制，故而傳輸速度很快。

UDP是一種面向無連接的協(xié)議，每個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)都是一個(gè)獨(dú)立的信息，包括完整的源地址或目的地址，它在網(wǎng)絡(luò)上以任何可能的路徑傳往目的地，因此能否到達(dá)目的地，到達(dá)目的地的時(shí)間以及內(nèi)容的正確性都是不能被保證的。

3.2 UDP特點(diǎn)
UDP是面向無連接的通訊協(xié)議，UDP數(shù)據(jù)包括目的端口號(hào)和源端口號(hào)信息，由于通訊不需要連接，所以可以實(shí)現(xiàn)廣播發(fā)送。 UDP傳輸數(shù)據(jù)時(shí)有大小限制，每個(gè)被傳輸?shù)臄?shù)據(jù)報(bào)必須限定在64KB之內(nèi)。 UDP是一個(gè)不可靠的協(xié)議，發(fā)送方所發(fā)送的數(shù)據(jù)報(bào)并不一定以相同的次序到達(dá)接收方。

【適用情況】

UDP是面向消息的協(xié)議，通信時(shí)不需要建立連接，數(shù)據(jù)的傳輸自然是不可靠的，UDP一般用于多點(diǎn)通信和實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，比如

語音廣播

視頻

TFTP(簡單文件傳送）

SNMP（簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議）

RIP（路由信息協(xié)議，如報(bào)告股票市場，航空信息）

DNS(域名解釋）

注重速度流暢
UDP操作簡單，而且僅需要較少的監(jiān)護(hù)，因此通常用于局域網(wǎng)高可靠性的分散系統(tǒng)中client/server應(yīng)用程序。例如視頻會(huì)議系統(tǒng)，并不要求音頻視頻數(shù)據(jù)絕對的正確，只要保證連貫性就可以了，這種情況下顯然使用UDP會(huì)更合理一些。

3.3 創(chuàng)建UDP服務(wù)器
創(chuàng)建UDP服務(wù)器的大體框架，由于UDP是面向無連接的，所以除了等待傳入的連接之外，幾乎不需要做其他工作。

from socket import *
#創(chuàng)建服務(wù)器套接字
udpSocket = socket.socket(AF_INET,SOCK.DGRAM) 

#綁定服務(wù)器套接字
udpSocket.bind(port) 

#服務(wù)器無限循環(huán)，等待連接
while True: 
    #接受客戶端傳入/發(fā)送數(shù)據(jù)
    cs = udpSocket.recvfrom()/udpSocket.sendto(xxx)
    #關(guān)閉套接字
    udpSocket.close()