python网络编程socket实现服务端、客户端操作详解

Z时代
2024-01-10
分类：综合

本文实例讲述了python网络编程socket实现服务端、客户端操作。分享给大家供大家参考，具体如下：

本文内容：

socket介绍

TCP:
- 服务端
- 客户端

UDP:
- 服务端
- 客户端

首发时间：2018-02-08 01:14

修改：

2018-03-20 ：重置了布局，增加了UDP

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。

网络上的两个程序通过一个双向的通信连接实现数据的交换，这个连接的一端称为一个socket。

socket就像电话线插口，只有电话线插上了，才能通信。

python中使用socket来进行网络连接传输
TCP:
- 如果使用socket模块来创建TCP客户端和服务端：
  - 首发需要导入模块：import socket
  - 然后创建过程在下面
服务端：
TCP服务端一般需要下面几个操作：建立，绑定IP地址和端口，监听端口，等待连接,接收数据,传输数据 ,关闭连接
- 建立：server=socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) 【参数默认就是socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM】
- 绑定端口：server.bind(('IP地址',端口))，【地址和端口号是一个 tuple 】
- 监听：server.listen()
- 接受连接: conn,addr=server.accept()，返回值是一个连接实例和一个地址，地址是连接过来的客户端地址，而数据操作要利用这个连接实例
- 传输数据：conn.send(data)，【传输的数据必须是字节流，所以对字符串数据需要使用encode() 】
- 接收数据read：conn.recv(size)，【传输的数据必须是字节流,size是接收的字节数,如果需要转成Unicode，需要使用decode() 】
- 关闭连接close:close()
```
import socket
server=socket.socket()#建立socket
server.bind(('localhost',1234))#绑定
server.listen()#监听
print("开始等待。。。")
conn,addr=server.accept()#接收连接
print("连接成功")
data=conn.recv(1024)#接收数据
print(data.decode())
conn.send(data)#发送数据
server.close()#关闭连接
print("--------------------")
```
- 上述代码存在一个问题：只能接受一次连接，连接结束后，服务端socket将关闭，更改成不立即关闭能等待下一个连接的：
```
#服务器端
import socket
server = socket.socket()
server.bind(('localhost',1234)) #绑定ip和端口
server.listen(5) #监听
while True:
  print("开始等待")
  conn, addr = server.accept()
  print(conn, addr)
  print("客户端连接")
  while True:
    data = conn.recv(1024)
    print("recv:",data)
    if not data: #当data=0时为真
      print("连接断开...")
      break
    conn.send(data)
server.close()
```
注：上述代码中在linux中正常运行，在windows中会报错！
如果要在windows中运行，需要捕获异常：
```
#服务器端
import socket
server = socket.socket()
server.bind(('localhost',1234)) #绑定ip和端口
server.listen(5) #监听
while True:
  print("开始等待")
  conn, addr = server.accept()
  print(conn, addr)
  print("客户端连接")
  while True:
    try:
      data = conn.recv(1024)
      print("recv:",data)
      if not data: #当data=0时为真
        print("连接断开...")
        break
      conn.send(data)
    except ConnectionResetError as e:
      print(e)
      break
server.close()
```
客户端：
TCP客户端一般需要下面几个操作：建立socket,连接远程socket，传输数据，接收数据,关闭连接
- 建立：client=socket.socket()
- 连接：client.connect(('IP地址',端口))，其中地址和端口号是一个 tuple
- 传输数据：client.send(data)，传输的数据必须是字节流,所以对字符串数据需要使用encode()
- 接收数据recv：client.recv(size)，传输的数据是字节流,如果需要转成Unicode，需要使用decode()
- 关闭连接close:close()
```
import socket
client=socket.socket()#建立socket
client.connect(('localhost',1234))#连接
client.send("你好".encode())#发送数据
data=client.recv(1024)#接收数据
print(data.decode())
client.close()#关闭连接
```
- 上述代码存在一个问题：只能发送一次数据，发生完数据就会断开连接，改成可以多次发送数据，不自动断开的【前提是服务端能接收多次】：
```
import socket
client=socket.socket()
client.connect(('localhost',1234))
while True:
  cmd=input(">>")
  if len(cmd)==0:
    continue
  client.send(cmd.encode())
  cmd_res=client.recv(1024)
  print(cmd_res.decode())
client.close()
```
UDP:
服务端：
UDP服务端通常有以下几个操作：创建socket,绑定端口，传输数据，接收数据
- 创建socket:server=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM)
- 绑定端口：server.bind(addr),【addr是一个元组，内容为(地址,端口)】
- 接收数据：data,client_addr=server.recvfrom(1024)
- 传输数据：server.sendto(data,client_addr)
```
import socket
import time
server=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM)
server.bind(("localhost",1234))
start_time=time.time()
while True:
  data,addr=server.recvfrom(1024)
  print(data,addr)
  server.sendto("hello".encode(),addr)
  time.sleep(1)
  if time.time()-start_time>30:
    break
server.close()
```
客户端：
UDP客户端通常有以下几个操作：创建socket,传输数据，接收数据
- 创建socket:client=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM)
- 传输数据：server.sendto(data,addr),【addr是一个元组，内容为(地址,端口)】
- 接收数据：data,server_addr=client.recvfrom(1024)
```
import socket,time
client=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM)
addr=("localhost",1234)
start_time=time.time()
while True:
  client.sendto(time.ctime().encode(),addr)
  data,addr= client.recvfrom(1024)
  print(data)
  time.sleep(1)
  if time.time()-start_time>30:
    break
client.close()
```