Python網路編程（Sockets）

Python提供了兩個級別的訪問網路服務。 在低級別，可以訪問底層操作系統中的基本套接字支持，這允許您實現面向連接和無連接協議的客戶端和服務器。

Python還具有提供對特定應用級網路協議(如FTP，HTTP等)的更高級別訪問的庫。

本章將瞭解和學習網路中最著名的概念 - 套接字編程。

1.什麼是套接字？

套接字(Sockets)是雙向通信通道的端點。 套接字可以在一個進程內，在同一機器上的進程之間，或者在不同主機的進程之間進行通信，主機可以是任何一臺有連接互聯網的機器。

套接字可以通過多種不同的通道類型實現：Unix域套接字，TCP，UDP等。 套接字形檔提供了處理公共傳輸的特定類，以及一個用於處理其餘部分的通用介面。

套接字有自己的術語 -

• domain - 用作傳輸機制的協議族。這些值是常量，例如：AF_INET，PF_INET，PF_UNIX，PF_X25等。

• type - 兩個端點之間的通信類型，通常用於面向連接的協議的SOCK_STREAM和用於無連接協議的SOCK_DGRAM。

• protocol - 通常為0，這可以用於標識域和類型中的協議的變體。
• hostname - 網路介面的識別字 -
  • 一個字串，可以是一個主機名，一個有四個點符號的IP地址，或一個冒號中的IPV6地址(可能是點)符號。
  • 一個字串“<broadcast>”，它指定一個INADDR_BROADCAST地址。
  • 零長度字串，指定INADDR_ANY，或
  • 整數，以主機位元組順序解釋為二進位地址。
• port - 每個伺服器監聽一個或多個端口的客戶端的調用。端口可能是Fixnum端口號，包含端口號的字串或服務名稱。

2. socket模組

要創建套接字，必須使用套接字模塊中的socket.socket()函數，該函數具有一般語法 -

s = socket.socket (socket_family, socket_type, protocol = 0)

這裏是上述參數的描述 -

• socket_family - 它的值可以是：AF_UNIX或AF_INET，如前所述。
• socket_type - 它的值可以是：SOCK_STREAM或SOCK_DGRAM。
• protocol - 這通常被省略，默認為0。

當創建了套接字對象這後，就可以使用所需的函數來創建客戶端或伺服器程式。 以下是所需函數的列表：

伺服器套接字方法

客戶端套接字方法

通用套接字方法

3.一個簡單的伺服器

要編寫互聯網伺服器，可使用socket模組中可用的socket()來創建套接字對象。 然後使用套接字對象調用其他函數來設置套接字伺服器。

現在調用bind(hostname，port)函數來指定主機上服務的端口。

接下來，調用返回對象的accept()方法。 此方法在您指定的端口等待客戶端連接，連接成功後返回一個連接(connection)對象，該對象表示與該客戶端的連接。

#!/usr/bin/python3           # This is server.py file
import socket

# create a socket object
serversocket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)

# get local machine name
host = socket.gethostname()

port = 8088

# bind to the port
serversocket.bind((host, port))
print("Server start at port: 8088")
# queue up to 5 requests
serversocket.listen(5)

while True:
    # establish a connection
    clientsocket,addr = serversocket.accept()

    print("Got a connection from %s" % str(addr))

    msg='Thank you for connecting'+ "\r\n"
    clientsocket.send(msg.encode('ascii'))
    clientsocket.close()

4.一個簡單的客戶端

下麵接著編寫一個非常簡單的客戶端程式，打開與給定端口8088與上面的伺服器程式主機的連接。 使用Python的socket模組功能創建套接字客戶端非常簡單。

socket.connect(hosname，port)函數打開hostname上的port的TCP連接。當打開了一個套接字，就可以像任何IO對象一樣讀取它。 完成後，請記住關閉它，就像關閉檔一樣。

示例

以下代碼是連接到給定主機和端口的非常簡單的客戶端，從套接字讀取任何可用數據，然後退出 -

#!/usr/bin/python3           # This is client.py file

import socket

# create a socket object
s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)

# get local machine name
host = socket.gethostname()

port = 8088

# connection to hostname on the port.
s.connect((host, port))

# Receive no more than 1024 bytes
msg = s.recv(1024)

s.close()

print (msg.decode('ascii'))

現在在後臺運行先運行：server.py，然後運行上面的client.py來查看結果，如果程式沒有錯誤，那麼應該得到類似以下以結果 -

5. Python互聯網模組

Python網路/互聯網編程中的一些重要模組的列表如下：

請檢查上述所有庫，以使用FTP，SMTP，POP和IMAP協議。

進一步閱讀

這是Socket編程的一個快速開始。 這是一個廣闊的話題。 建議通過以下鏈接查找更多詳細資訊 -

• Unix套接字編程。

• Python套接字形檔和模組。