python套接字socket通信在实现
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一、初步认识
socket
被翻译成套接字,尽管有些人诟病,但我觉得还挺贴切的。其功能是提供低级别的网络服务,最常用的就是根据IP来传输数据。
所谓传输,就要有两个"端",首先做一个服务端
import sockets = socket.socket()host = socket.gethostname() #本机地址 port = 12345 #端口s.bind((host,port)) #绑定端口s.listen(3) #开始监听,最多支持三个链接while True: c, addr = s.accept() #等待连接 print("Linked @ Addr",addr) break#下面为发送命令while True: data = input("input data:") c.send(data.encode("utf8")) if data=="exit": c.close() break
需要注意的是,send需要发送的内容是二进制码,故而通过encode
和decode
来编解码。最后如果输入exit则退出。
然后写一个客户端
import sockets = socket.socket()host = socket.gethostname()port = 12345s.connect((host,port))while True: data = s.recv(1024).decode("utf8") if data!=b'': print("receive data:", data) # 当接收到exit时关闭端口,退出循环 if data[:4]=="exit": s.close() break
运行之后,服务端和客户端的输入输出分别为
#服务端Linked @ Addr ('192.168.1.113', 9953)input data:hello world11input data:who are you11input data:can u speak chinese?20input data:exit#客户端receive data: hello worldreceive data: who are youreceive data: can u speak chinese?receive data: exit
二、socket对象
在上例中,通过socket.socket
创建了一个socket对象,其完整的构造函数为
socket.socket(family=AF_INET, type=SOCK_STREAM,proto=0,fileno=None)
其中,family表示套接字的地址族,主要包括三类
地址族 | AF_INET | AF_INET6 | AF_UNIX |
---|---|---|---|
协议来源 | IPv4 | IPv6 | UNIX |
在创建串口时,可以通过或运算|同时选择多个地址族。
type为套接字类型,比较常用的有两种:
SOCK_STREAM
,为流式套接字,特点是传输与接收顺序相同,安全。SOCK_DGRAM
,为数据报格式套接字,特点是快、无顺序、可能丢失
proto为协议号,一般为0,当协议族为AF_CAN时,协议应为CAN_RAW, CAN_BCM, CAN_ISOTP
或 CAN_J1939
。
fileno代表一个创建socket
的文件。
尽管构造函数并无声明客户端与服务端的参数,但从功能来看,二者所能够调用的成员应该并不完全相同。
其中,bind,listen,accept这三个方法为服务端的专有方法,其功能分别为
bind(address):将其绑定到某个地址,其中地址address一般为一个元组,包括IP和端口号
listen(N):启动一个服务器用于接受连接,N为最多连接个数,不小于0。
accept():接受一个连接,无参数,返回值是(conn, address)元组,conn是一个新的socket对象,用于收发数据。
相应地,客户端也有两个专用的方法:
connect(address):连接某个地址。
connect_ex(address):和connect相比,当出现错误时返回错误码,而不报错。
接下来是客户端和服务端均可使用的方法,其中最关键的就是发送send和接收recv。
其中,与发送相关的函数有:
send(bytes):其中bytes为发送字节,返回已发送的字节(有的时候可能并没有发完)。
sendall(bytes):和send相比,会持续发送bytes,直到所有数据都已发送或者报错。
sendfile(file,offset=0,count=None):在Unix下发送文件,在Windows下和send相同,相当于是不可用的。
sendto(bytes,addresss):指定地址发送数据。
在Windows中可用的接收相关函数有两组,其中bufsize表示接收数据的最大字节数。
返回数据 | 返回数据+接收端地址 | |
---|---|---|
不写入缓冲区 | recv(bufsize) | recvfrom(bufsize) |
写入缓冲区buf | recv_into(buf,bufsize) | recvfrom_into(buf,bufsize) |
get-set
是很多模块中都会出现的函数名称,前者代表获取某种参数,后者代表设置某些参数,一般后者的输入为前者的输出。
套接字中止或者关闭的方法有下面几种:
close()
关闭套接字的文件描述符detach()
关闭套接字对象,但并不关闭文件描述符
shutdown(how)可以部分关闭套接字的连接,其中how为:
SHUT_RD:后续不再允许接收
SHUT_WR:后续不再允许发送
SHUT_RDWR:后续的发送和接收都不允许
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