Python基于socket如何實(shí)現(xiàn)TCP/IP客戶(hù)和服務(wù)器通信

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簡(jiǎn)單的搭建服務(wù)器與客戶(hù)端

既然已經(jīng)了解了套接字的應(yīng)用。下面，我們來(lái)實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡(jiǎn)單的單向通信TCP/IP服務(wù)器與客戶(hù)端。

服務(wù)器

服務(wù)器的原理如下：

• 首先創(chuàng)建一個(gè)套接字，TCP是面向流的套接字。故需要使用SOCK_STREAM

• 然后使用bind()函數(shù)將套接字與服務(wù)器地址關(guān)聯(lián)（因?yàn)槲覀冎皇窃诒镜販y(cè)試，直接將地址設(shè)置為127.0.0.1或者localhost，端口號(hào)為10000），當(dāng)然你身邊如果有2臺(tái)電腦設(shè)備，可以直接替換局域網(wǎng)的IP地址

• 調(diào)用listen()函數(shù)將套接字設(shè)置為服務(wù)器模式，然后無(wú)限循環(huán)等待，參數(shù)為最大排隊(duì)數(shù)

• 在循環(huán)中，調(diào)用accept()等待客戶(hù)端的消息連接。如果有客戶(hù)端進(jìn)行連接，那么accept()函數(shù)會(huì)返回一個(gè)打開(kāi)的連接與客戶(hù)端地址

• 指明一個(gè)緩沖區(qū)，該緩沖區(qū)用來(lái)存放recv函數(shù)接收到的數(shù)據(jù)

• 通過(guò)sendall()進(jìn)行回傳客戶(hù)端數(shù)據(jù)

• 傳回?cái)?shù)據(jù)后，與當(dāng)前的客戶(hù)端通信就算完成了。需要使用close()進(jìn)行關(guān)閉清理
  

示例代碼如下：

import socket

# 1.創(chuàng)建一個(gè)套接字，
sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
# 2.使用bind()函數(shù)將套接字與服務(wù)器地址關(guān)聯(lián)
sock.bind(('localhost', 10000))
# 3.調(diào)用listen()函數(shù)將套接字設(shè)置為服務(wù)器模式
sock.listen(1)

while True:
    # 4.調(diào)用accept()等待客戶(hù)端的消息連接
    # 如果有客戶(hù)端進(jìn)行連接，那么accept()函數(shù)會(huì)返回一個(gè)打開(kāi)的連接與客戶(hù)端地址
    connection, client_address = sock.accept()
    print("連接客戶(hù)端地址：", client_address)
    try:
        # 5.指明一個(gè)緩沖區(qū)，該緩沖區(qū)用來(lái)存放recv函數(shù)接收到的數(shù)據(jù)
        data = connection.recv(1024)
        print(data)
        if data:
            # 6.通過(guò)sendall()進(jìn)行回傳客戶(hù)端數(shù)據(jù)。
            connection.sendall("已接受到數(shù)據(jù)".encode())
        else:
            print("客戶(hù)端沒(méi)有發(fā)送數(shù)據(jù)，不需要傳送數(shù)據(jù)")
    finally:
        #7.需要使用close()進(jìn)行關(guān)閉清理
        connection.close()

客戶(hù)端

實(shí)現(xiàn)客戶(hù)端相對(duì)來(lái)說(shuō)比服務(wù)器要簡(jiǎn)單的多，因?yàn)槠洳恍枰O(jiān)聽(tīng)，只需要連接發(fā)送數(shù)據(jù)即可?？蛻?hù)端實(shí)現(xiàn)主要分為：

• 創(chuàng)建一個(gè)套接字

• 使用connect()函數(shù)連接到服務(wù)器

• 通過(guò)sendall()向服務(wù)器發(fā)送數(shù)據(jù)

• 通過(guò)recv()接受服務(wù)器傳遞回的數(shù)據(jù)

• 交互完成之后，使用close()關(guān)閉清理

示例如下：

import socket

# 1.創(chuàng)建一個(gè)套接字，
sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
# 2.使用bind()函數(shù)將套接字與服務(wù)器地址關(guān)聯(lián)
sock.connect(('localhost', 10000))

try:
    msg = b"Are you there?"
    # 3.通過(guò)sendall()向服務(wù)器發(fā)送數(shù)據(jù)
    sock.sendall(msg)
    # 4.通過(guò)recv()接受服務(wù)器傳遞回的數(shù)據(jù)
    data = sock.recv(1024)
    print(data.decode())
finally:
    # 5.交互完成之后，使用close()關(guān)閉清理
    sock.close()

運(yùn)行之后，服務(wù)器與客戶(hù)端交互效果如下：

create_connection(更簡(jiǎn)易的客戶(hù)端)

連接服務(wù)器除了使用connect()函數(shù)之外，其實(shí)還有另一個(gè)函數(shù)create_connection()來(lái)連接服務(wù)器，它可以省略幾個(gè)步驟。示例如下：

import socket

# 獲取匹配開(kāi)頭字符串的所有屬性值
def getConstants(prefix):
    return {
        getattr(socket, n): n
        for n in dir(socket)
        if n.startswith(prefix)
    }
    
ipproto_str = getConstants("IPPROTO_")
family_str = getConstants("AF_")
type_str = getConstants("SOCK_")

sock = socket.create_connection(('127.0.0.1', 10000))
print(ipproto_str[sock.proto])
print(family_str[sock.family])
print(type_str[sock.type])

try:
    msg = b"Are you there?"
    sock.sendall(msg)
    data = sock.recv(1024)
    print(data.decode())
finally:
    sock.close()

運(yùn)行之后，效果如下：

create_connection()函數(shù)的原理是使用getaddrinfo()函數(shù)查找候選連接的參數(shù)，并返回一個(gè)打開(kāi)的socket。getaddrinfo()函數(shù)的講解內(nèi)容在上一篇socket庫(kù)（點(diǎn)擊跳轉(zhuǎn)查看）。

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