Python 的 Socket 编程教程.docx

1、Python 的 Socket 编程教程这是用来快速学习 Python Socket 套接字编程的指南和教程。Python 的 Socket 编程跟 C 语言很像。Python 官方关于 Socket 的函数请看http:/docs.python.org/library/socket.html基本上，Socket 是任何一种计算机网络通讯中最基础的内容。例如当你在浏览器地址栏中输入 时，你会打开一个套接字，然后连接到 并读取响应的页面然后然后显示出来。而其他一些聊天客户端如 gtalk 和 skype 也是类似。任何网络通讯都是通过 Socket 来完成的。写在开头本教程假设你已经有一些基本的

2、 Python 编程的知识。让我们开始 Socket 编程吧。创建 Socket首先要做的就是创建一个 Socket，socket 的 socket 函数可以实现，代码如下：Code12345678#Socket client example in pythonimportsocket #for sockets#create an AF_INET, STREAM socket (TCP)s =socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)printSocket Created函数 socket.socket 创建了一个 Socket，并返回

3、Socket 的描述符可用于其他 Socket 相关的函数。上述代码使用了下面两个属性来创建 Socket：地址簇 : AF_INET (IPv4)类型: SOCK_STREAM (使用 TCP 传输控制协议)错误处理如果 socket 函数失败了，python 将抛出一个名为 socket.error 的异常，这个异常必须予以处理：Code12345678910111213#handling errors in python socket programsimportsocket #for socketsimportsys #for exittry:#create an AF_INET, S

4、TREAM socket (TCP)s =socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)exceptsocket.error, msg:printFailed to create socket. Error code: +str(msg0) + , Error message : +msg1sys.exit();printSocket Created好了，假设你已经成功创建了 Socket，下一步该做什么呢？接下来我们将使用这个 Socket 来连接到服务器。注意与 SOCK_STREAM 相对应的其他类型是 SOCK_DGRAM 用于 UD

5、P 通讯协议，UDP 通讯是非连接 Socket，在这篇文章中我们只讨论 SOCK_STREAM ，或者叫 TCP 。连接到服务器连接到服务器需要服务器地址和端口号，这里使用的是 和 80 端口。首先获取远程主机的 IP 地址连接到远程主机之前，我们需要知道它的 IP 地址，在 Python 中，获取 IP 地址是很简单的：Code1234567891011121314151617181920212223importsocket #for socketsimportsys #for exittry:#create an AF_INET, STREAM socket (TCP)s =socket

6、.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)exceptsocket.error, msg:printFailed to create socket. Error code: +str(msg0) + , Error message : +msg1sys.exit();printSocket Createdhost =try:remote_ip =socket.gethostbyname( host )exceptsocket.gaierror:#could not resolveprintHostname could not be resolved.

7、 Exitingsys.exit()printIp address of +host + is +remote_ip我们已经有 IP 地址了，接下来需要指定要连接的端口。代码：Code1234567891011121314151617181920212223242526272829importsocket #for socketsimportsys #for exittry:#create an AF_INET, STREAM socket (TCP)s =socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)exceptsocket.error,

8、msg:printFailed to create socket. Error code: +str(msg0) + , Error message : +msg1sys.exit();printSocket Createdhost =port =80try:remote_ip =socket.gethostbyname( host )exceptsocket.gaierror:#could not resolveprintHostname could not be resolved. Exitingsys.exit()printIp address of +host + is +remote

9、_ip#Connect to remote servers.connect(remote_ip , port)printSocket Connected to +host + on ip +remote_ip现在运行程序1234$ python client.pySocket CreatedIp address of is 61.145.122.155Socket Connected to on ip 61.145.122.155这段程序创建了一个 Socket 并进行连接，试试使用其他一些不存在的端口（如81）会是怎样？这个逻辑相当于构建了一个端口扫描器。已经连接上了，接下来就是往服务器上发

10、送数据。免费提示使用 SOCK_STREAM/TCP 套接字才有“连接”的概念。连接意味着可靠的数据流通讯机制，可以同时有多个数据流。可以想象成一个数据互不干扰的管道。另外一个重要的提示是：数据包的发送和接收是有顺序的。其他一些 Socket 如 UDP、ICMP 和 ARP 没有“连接”的概念，它们是无连接通讯，意味着你可从任何人或者给任何人发送和接收数据包。发送数据sendall 函数用于简单的发送数据，我们来向 oschina 发送一些数据：Code1234567891011121314151617181920212223242526272829303132333435363738394

11、04142importsocket #for socketsimportsys #for exittry:#create an AF_INET, STREAM socket (TCP)s =socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)exceptsocket.error, msg:printFailed to create socket. Error code: +str(msg0) + , Error message : +msg1sys.exit();printSocket Createdhost =port =80try:remote

12、_ip =socket.gethostbyname( host )exceptsocket.gaierror:#could not resolveprintHostname could not be resolved. Exitingsys.exit()printIp address of +host + is +remote_ip#Connect to remote servers.connect(remote_ip , port)printSocket Connected to +host + on ip +remote_ip#Send some data to remote server

13、message =GET / HTTP/1.1rnrntry:#Set the whole strings.sendall(message)exceptsocket.error:#Send failedprintSend failedsys.exit()printMessage send successfully上述例子中，首先连接到目标服务器，然后发送字符串数据 GET / HTTP/1.1rnrn ，这是一个 HTTP 协议的命令，用来获取网站首页的内容。接下来需要读取服务器返回的数据。接收数据recv 函数用于从 socket 接收数据：Code123456789101112131415

14、1617181920212223242526272829303132333435363738394041424344454647#Socket client example in pythonimportsocket #for socketsimportsys #for exit#create an INET, STREAMing sockettry:s =socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)exceptsocket.error:printFailed to create socketsys.exit()printSocket Cr

15、eatedhost =;port =80;try:remote_ip =socket.gethostbyname( host )exceptsocket.gaierror:#could not resolveprintHostname could not be resolved. Exitingsys.exit()#Connect to remote servers.connect(remote_ip , port)printSocket Connected to +host + on ip +remote_ip#Send some data to remote servermessage =

16、GET / HTTP/1.1rnHost: rnrntry:#Set the whole strings.sendall(message)exceptsocket.error:#Send failedprintSend failedsys.exit()printMessage send successfully#Now receive datareply =s.recv(4096)printreply下面是上述程序执行的结果：Code12345678910111213$ python client.pySocket CreatedIp address of is 61.145.122.Sock

17、et Connected to on ip 61.145.122.155Message send successfullyHTTP/1.1 301 Moved PermanentlyServer: nginxDate: Wed, 24 Oct 2012 13:26:46 GMTContent-Type: text/htmlContent-Length: 178Connection: keep-aliveKeep-Alive: timeout=20Location: 回应了我们所请求的 URL 的内容，很简单。数据接收完了，可以关闭 Socket 了。关闭 socketclose 函数用于关闭

18、Socket：Code1s.close()这就是了。让我们回顾一下上述的示例中我们学到了如何：1. 创建 Socket2. 连接到远程服务器3. 发送数据4. 接收回应当你用浏览器打开 时，其过程也是一样。包含两种类型，分别是客户端和服务器，客户端连接到服务器并读取数据，服务器使用 Socket 接收进入的连接并提供数据。因此在这里 是服务器端，而你的浏览器是客户端。接下来我们开始在服务器端做点编码。服务器端编程服务器端编程主要包括下面几步：1. 打开 socket2. 绑定到一个地址和端口3. 侦听进来的连接4. 接受连接5. 读写数据我们已经学习过如何打开 Socket 了，下面是绑定到指

19、定的地址和端口上。绑定 Socketbind 函数用于将 Socket 绑定到一个特定的地址和端口，它需要一个类似 connect 函数所需的 sockaddr_in 结构体。示例代码：Code12345678910111213141516importsocketimportsysHOST = # Symbolic name meaning all available interfacesPORT =8888# Arbitrary non-privileged ports =socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)printSocket

20、 createdtry:s.bind(HOST, PORT)exceptsocket.error , msg:printBind failed. Error Code : +str(msg0) + Message +msg1sys.exit()printSocket bind complete绑定完成后，就需要让 Socket 开始侦听连接。很显然，你不能将两个不同的 Socket 绑定到同一个端口之上。连接侦听绑定 Socket 之后就可以开始侦听连接，我们需要将 Socket 变成侦听模式。socket 的 listen 函数用于实现侦听模式：Code12s.listen(10)print

21、 Socket now listeninglisten 函数所需的参数成为 backlog，用来控制程序忙时可保持等待状态的连接数。这里我们传递的是 10，意味着如果已经有 10 个连接在等待处理，那么第 11 个连接将会被拒绝。当检查了 socket_accept 后这个会更加清晰。接受连接示例代码：Code12345678910111213141516171819202122232425importsocketimportsysHOST = # Symbolic name meaning all available interfacesPORT =8888# Arbitrary non-p

22、rivileged ports =socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)printSocket createdtry:s.bind(HOST, PORT)exceptsocket.error , msg:printBind failed. Error Code : +str(msg0) + Message +msg1sys.exit()printSocket bind completes.listen(10)printSocket now listening#wait to accept a connection - blocking

23、 callconn, addr =s.accept()#display client informationprintConnected with +addr0 +:+str(addr1)输出运行该程序将会显示：1234$ python server.pySocket createdSocket bind completeSocket now listening现在这个程序开始等待连接进入，端口是 8888，请不要关闭这个程序，我们来通过 telnet 程序来进行测试。打开命令行窗口并输入：12345678$ telnet localhost 8888It will immediately s

24、how$ telnet localhost 8888Trying 127.0.0.1.Connected to localhost.Escape character is .Connection closed by foreign host.而服务器端窗口显示的是：12345$ python server.pySocket createdSocket bind completeSocket now listeningConnected with 127.0.0.1:59954我们可看到客户端已经成功连接到服务器。上面例子我们接收到连接并立即关闭，这样的程序没什么实际的价值，连接建立后一般会有大

25、量的事情需要处理，因此让我们来给客户端做出点回应吧。sendall 函数可通过 Socket 给客户端发送数据：Code12345678910111213141516171819202122232425262728293031importsocketimportsysHOST = # Symbolic name meaning all available interfacesPORT =8888# Arbitrary non-privileged ports =socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)printSocket create

26、dtry:s.bind(HOST, PORT)exceptsocket.error , msg:printBind failed. Error Code : +str(msg0) + Message +msg1sys.exit()printSocket bind completes.listen(10)printSocket now listening#wait to accept a connection - blocking callconn, addr =s.accept()printConnected with +addr0 +:+str(addr1)#now keep talking with the clientdata =conn.recv(1024)conn.sendall(data)conn.close()s.close()继续运行