本章將介紹tcp網(wǎng)絡(luò)編程，更多內(nèi)容請(qǐng)參考:Python學(xué)習(xí)指南

Socket是網(wǎng)絡(luò)編程的一個(gè)抽象概念，通常我們用一個(gè)Socket表示"打開了一個(gè)網(wǎng)絡(luò)連接",而打開一個(gè)Socket需要知道目標(biāo)計(jì)算機(jī)的IP地址和端口號(hào)，再指定協(xié)議類型即可。

客戶端

大多數(shù)連接都是可靠的TCP連接。創(chuàng)建TCP連接時(shí)，主動(dòng)發(fā)起連接的叫客戶端，被動(dòng)響應(yīng)連接的叫服務(wù)器。

舉個(gè)例子，當(dāng)我們?cè)跒g覽器中訪問新浪時(shí)，我們自己的計(jì)算機(jī)就是客戶端，瀏覽器會(huì)主動(dòng)向新浪的服務(wù)器發(fā)送連接。如果一切順利，新浪的服務(wù)器接受了我們的連接，一個(gè)TCP連接就建立起來的，后面的通信就是發(fā)送網(wǎng)頁內(nèi)容了。

所以，我們要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)基于TCP連接的Socket,可以這樣做：

#導(dǎo)入socket庫 import socket#創(chuàng)建一個(gè)socket s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) #建立連接 s.connect(('www.sina.com.cn', 80))

創(chuàng)建Socket時(shí)，AF_INET指定使用IPv4協(xié)議，如果要用更先進(jìn)的IPv6，就指定為AF_INET6。SOCK_STREAM指定使用面向流的TCP協(xié)議，這樣，一個(gè)Socket對(duì)象就創(chuàng)建成功，但是還沒有建立連接。

客戶端要主動(dòng)發(fā)起TCP連接，必須知道服務(wù)器的IP地址和端口號(hào)。新浪網(wǎng)站的IP地址可以用域名www.sina.com.cn自動(dòng)轉(zhuǎn)換到IP地址，但是怎么知道新浪服務(wù)器的端口號(hào)呢？

答案是作為服務(wù)器，提供什么樣的服務(wù)，端口號(hào)就必須固定下來，由于我們想要訪問網(wǎng)頁，因此新浪提供網(wǎng)頁服務(wù)的服務(wù)器就必須把端口號(hào)固定在80端口，因?yàn)?0端口是Web服務(wù)的標(biāo)準(zhǔn)端口。其它服務(wù)都有對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)端口號(hào)，例如SMTP服務(wù)是25端口號(hào)，FTP服務(wù)是21端口，等等。端口號(hào)小于1024的是Internet標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)的端口，端口號(hào)大于1024的，可以任意使用。

因此，我們連接新浪服務(wù)器的代碼如下：

s.connect(('www.sina.com.cn', 80))

注意參數(shù)是一個(gè)tuple，包含地址和端口號(hào)。

建立TCP連接后，我們就可以向新浪服務(wù)器發(fā)送請(qǐng)求，需要返回首頁的內(nèi)容：

s.send('GET / HTTP/\r\nHost:www.sina.com.cn\r\nConnection:close\r\n\r\n')

TCP連接創(chuàng)建的是雙向通道，雙方都可以同時(shí)給對(duì)方發(fā)送數(shù)據(jù)。但是誰先發(fā)誰后方，怎么協(xié)調(diào)，要根據(jù)具體的協(xié)議來決定。例如，HTTP協(xié)議規(guī)定客戶端必須先發(fā)送請(qǐng)求給服務(wù)器，服務(wù)器收到后才發(fā)送數(shù)據(jù)給客戶端。

發(fā)送的文本格式必須符合HTTP標(biāo)準(zhǔn)，如果格式?jīng)]有問題，接下來就可以接收新浪服務(wù)器返回的數(shù)據(jù)了：

#接收數(shù)據(jù) buffer = [] while True:#每次最多接收1KB字節(jié) d = s.recv(1024) if d: buffer.append(d) else: break data = b''.join(buffer)

接收數(shù)據(jù)時(shí)，調(diào)用recv(max)方法，一次最多接收指定的字節(jié)數(shù)，因此，在一個(gè)while循環(huán)中反復(fù)接收，知道recv()返回空數(shù)據(jù)，表示接收完畢，退出循環(huán)。

當(dāng)我們接受完數(shù)據(jù)后，調(diào)用close()方法關(guān)閉Socket，這樣，一次完整的網(wǎng)絡(luò)通信就結(jié)束了：

#關(guān)閉連接： s.close()

接收到的數(shù)據(jù)包括HTTP頭和網(wǎng)頁本身，我們只需要把HTTP頭和網(wǎng)頁分離一下，把HTTP頭打印出來，網(wǎng)頁保存到文件中

header, html = data.split(b'\r\n\r\n', 1) print(header.decode('utf-8')) #把接收到的數(shù)據(jù)寫入文件： with open('sina.html', 'wb') as f: f.write(html)

現(xiàn)在，只需要把瀏覽器中打開這個(gè)sina.html文件，就可以看到新浪的首頁了。

服務(wù)器

和客戶端編程相比，服務(wù)器編程要復(fù)雜一些。
服務(wù)器進(jìn)程首先要綁定一個(gè)端口并監(jiān)聽來自其他客戶端的連接。如果這個(gè)客戶端連接過來了，服務(wù)器就與該客戶端建立Socket連接，隨后的通信就靠這個(gè)Socket連接了。

所以，服務(wù)器會(huì)打開這個(gè)固定端口(比如80)監(jiān)聽，每來一個(gè)客戶端連接，就創(chuàng)建該Socket連接，由于服務(wù)器會(huì)有大量來自客戶端的連接，所以，服務(wù)器要能夠區(qū)分一個(gè)Socket連接是和哪個(gè)客戶端綁定的。一個(gè)Socket依賴4項(xiàng)：服務(wù)器地址、服務(wù)器端口、客戶端地址、客戶端端口來唯一確定一個(gè)Socket。

但是服務(wù)器還需要同時(shí)響應(yīng)多個(gè)客戶端的請(qǐng)求，所以，每個(gè)連接都需要一個(gè)新的進(jìn)程或者新的線程來處理，否則，服務(wù)器一次就只能服務(wù)一個(gè)客戶端了。

我們來寫一個(gè)簡單的服務(wù)端程序，它接收客戶端連接，把客戶端發(fā)過來的字符串加上Hello再發(fā)回去。
首先，創(chuàng)建一個(gè)基于IPV4和TCP協(xié)議的Socket：

s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)

然后，我們要綁定監(jiān)聽的地址和端口。服務(wù)器可能有多塊網(wǎng)卡，可以綁定到某一塊網(wǎng)卡的IP地址上，也可以用0.0.0.0綁定到所有的網(wǎng)絡(luò)地址，還可以用127.0.0.1綁定到本機(jī)地址上，127.0.0.1是一個(gè)特殊的IP地址，表示本機(jī)地址，如果幫到這個(gè)地址，客戶端必須同時(shí)運(yùn)行才能連接，也就是說，外部的計(jì)算機(jī)無法連接進(jìn)來。

端口號(hào)需要預(yù)先指定。因?yàn)槲覀儗懙倪@個(gè)服務(wù)不是標(biāo)準(zhǔn)，所以用9999這個(gè)端口號(hào)，請(qǐng)注意，小于1024的端口號(hào)必須要有管理員權(quán)限才能綁定:

#監(jiān)聽端口 s.bind('127.0.0.1', 9999)

緊接著，調(diào)用listen()方法開始監(jiān)聽端口，傳入的參數(shù)指定等待連接的最大數(shù)量：

s.listen(5) print("Waiting for connection")

接下來，服務(wù)器程序會(huì)通過一個(gè)永久循環(huán)來接受來自客戶端的連接，accetp()會(huì)等待并返回一個(gè)客戶端的連接：

while True:#接受一個(gè)新連接：sock, addr = s.accept()#創(chuàng)建新線程來處理TCP連接 t = threading.Thread(target=tcplink, args=(sock, addr)) t.start()

每個(gè)連接都必須創(chuàng)建新線程(或進(jìn)程)來處理，否則，但現(xiàn)場在處理連接的過程中，無法接受其他客戶端的連接：

def tcplink(sock, addr): print('Accept new connection from %s:%s..'%addr) sock.send(b'Welcome!') while True: data = sock.recv(1024) time.sleep(1) if not data or data.decode('utf-8') == 'exit': break sock.send('Hello,%s'%data.decode('utf-8')) sock.close() print('Connection from %s:%s closed'%addr)

連接建立后，服務(wù)器首先發(fā)送一條歡迎消息，然后等待客戶端數(shù)據(jù)，并加上Hello再發(fā)送給客戶端。如果客戶端發(fā)送了exit字符串，就直接關(guān)閉。

要測試這個(gè)服務(wù)器程序，我們還需要編寫一個(gè)客戶端程序：

s = socket.socket(AF_INET, SOCK_STREAM) #建立連接 s.connect('127.0.0.1', 9999) #接收歡迎消息 print(s.recv(1024).decode('utf-8')) for data in [b'Michael', b'Tracy', b'Chenqi']: #發(fā)送數(shù)據(jù) s.send(data) print(s.recv(1024).decode('utf-8')) s.send(b'exit') s.close()

我們需要打開兩個(gè)命令窗口，一個(gè)運(yùn)行服務(wù)器程序，另一個(gè)運(yùn)行客戶端程序，就可以看到效果了：

需要注意的是，客戶端程序運(yùn)行完畢就退出了，而服務(wù)器程序會(huì)永遠(yuǎn)運(yùn)行下去。

小結(jié)

用TCP協(xié)議進(jìn)行Socket編程在Python中十分簡單，對(duì)于客戶端，更主動(dòng)連接服務(wù)器的IP和指定端口，對(duì)于服務(wù)器，要首先監(jiān)聽指定端口，然后，對(duì)每一個(gè)新的連接，創(chuàng)建一個(gè)線程或進(jìn)程來處理。通常，服務(wù)器程序會(huì)無限運(yùn)行下去。

同一個(gè)端口，被一個(gè)Socket綁定了以后，就不能被別的Socket綁定了。

轉(zhuǎn)載于:https://www.cnblogs.com/moying-wq/p/10134647.html

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的Python网络_TCP/IP简介的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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