Pythonソケットネットワークプログラミング手順の詳細説明（ソケットソケットの使用）

一、套接字
套接字是为特定网络协议（例如TCP/IP，ICMP/IP，UDP/IP等）套件对上的网络应用程序提供者提供当前可移植标准的对象。它们允许程序接受并进行连接，如发送和接受数据。为了建立通信通道，网络通信的每个端点拥有一个套接字对象极为重要。
套接字为BSD UNIX系统核心的一部分，而且他们也被许多其他类似UNIX的操作系统包括Linux所采纳。许多非BSD UNIX系统（如ms-dos，windows，os/2，mac os及大部分主机环境）都以库形式提供对套接字的支持。
三种最流行的套接字类型是:stream,datagram和raw。stream和datagram套接字可以直接与TCP协议进行接口，而raw套接字则接口到IP协议。但套接字并不限于TCP/IP。

二、套接字模块

套接字模块是一个非常简单的基于对象的接口，它提供对低层BSD套接字样式网络的访问。使用该模块可以实现客户机和服务器套接字。要在python 中建立具有TCP和流套接字的简单服务器，需要使用socket模块。利用该模块包含的函数和类定义，可生成通过网络通信的程序。一般来说，建立服务器连接需要六个步骤。

第1步是创建socket对象。调用socket构造函数。

socket=socket.socket(familly,type)
family的值可以是AF_UNIX(Unix域，用于同一台机器上的进程间通讯)，也可以是AF_INET（对于IPV4协议的TCP和 UDP），至于type参数，SOCK_STREAM（流套接字）或者 SOCK_DGRAM（数据报文套接字）,SOCK_RAW（raw套接字）。

第2步则是将socket绑定（指派）到指定地址上，socket.bind(address)

address必须是一个双元素元组,((host,port)),主机名或者ip地址+端口号。如果端口号正在被使用或者保留，或者主机名或ip地址错误，则引发socke.error异常。

第3步，绑定后，必须准备好套接字，以便接受连接请求。

socket.listen(backlog)
backlog指定了最多连接数，至少为1，接到连接请求后，这些请求必须排队，如果队列已满，则拒绝请求。

第4步，服务器套接字通过socket的accept方法等待客户请求一个连接：
connection,address=socket.accept()
调用accept方法时，socket会进入'waiting'（或阻塞）状态。客户请求连接时，方法建立连接并返回服务器。accept方法返回一个含有俩个元素的元组，形如(connection,address)。第一个元素（connection）是新的socket对象，服务器通过它与客户通信；第二个元素（address）是客户的internet地址。

第5步是处理阶段，服务器和客户通过send和recv方法通信（传输数据）。服务器调用send，并采用字符串形式向客户发送信息。send方法返回已发送的字符个数。服务器使用recv方法从客户接受信息。调用recv时，必须指定一个整数来控制本次调用所接受的最大数据量。recv方法在接受数据时会进入'blocket'状态，最后返回一个字符串，用它来表示收到的数据。如果发送的量超过recv所允许，数据会被截断。多余的数据将缓冲于接受端。以后调用recv时，多余的数据会从缓冲区删除。

第6步，传输结束，服务器调用socket的close方法以关闭连接。

建立一个简单客户连接则需要4个步骤。

第1步，创建一个socket以连接服务器 socket=socket.socket(family,type)
第2步，使用socket的connect方法连接服务器 socket.connect((host,port))
第3步，客户和服务器通过send和recv方法通信。
第4步，结束后，客户通过调用socket的close方法来关闭连接。

python 编写server的步骤：

第一步是创建socket对象。调用socket构造函数。如：
socket = socket.socket( family, type )
family参数代表地址家族，可为AF_INET或AF_UNIX。AF_INET家族包括Internet地址，AF_UNIX家族用于同一台机器上的进程间通信。
type参数代表套接字类型，可为SOCK_STREAM(流套接字)和SOCK_DGRAM(数据报套接字)。

第二步是将socket绑定到指定地址。这是通过socket对象的bind方法来实现的：
socket.bind( address )
由AF_INET所创建的套接字，address地址必须是一个双元素元组，格式是(host,port)。host代表主机，port代表端口号。如果端口号正在使用、主机名不正确或端口已被保留，bind方法将引发socket.error异常。

第三步是使用socket套接字的listen方法接收连接请求。
socket.listen( backlog )
backlog指定最多允许多少个客户连接到服务器。它的值至少为1。收到连接请求后，这些请求需要排队，如果队列满，就拒绝请求。

4 番目のステップでは、サーバー ソケットは、クライアントがソケットの accept メソッドを通じて接続を要求するのを待ちます。
connection, address =ソケット.accept()
accept メソッドが呼び出されると、ソケットは「待機」状態になります。クライアントが接続を要求すると、メソッドは接続を確立してサーバーに戻ります。 accept メソッドは、2 つの要素 (接続、アドレス) を含むタプルを返します。最初の要素である connection は、サーバーがクライアントと通信するために使用する新しいソケット オブジェクトです。2 番目の要素である address は、クライアントのインターネット アドレスです。

5 番目のステップは処理段階で、サーバーとクライアントは send メソッドと recv メソッドを介して通信 (データを送信) します。サーバーは send を呼び出し、情報を文字列の形式でクライアントに送信します。 send メソッドは、送信された文字数を返します。サーバーは、recv メソッドを使用してクライアントから情報を受け取ります。 recv を呼び出すとき、サーバーは、このメソッド呼び出しで受信できるデータの最大量に対応する整数を指定する必要があります。 recv メソッドは、データを受信すると「ブロック」状態に入り、最終的に受信データを表す文字列を返します。送信されるデータ量がrecvを超える場合、データは切り捨てられます。過剰なデータは受信側でバッファリングされます。後続の recv 呼び出しでは、余分なデータが (recv への最後の呼び出し以降にクライアントが送信した可能性のある他のデータとともに) バッファーから削除されます。
転送が完了すると、サーバーはソケットの close メソッドを呼び出して接続を閉じます。

Python でクライアントを作成する手順:

サーバーに接続するソケットを作成します:socket =ソケット.socket(family, type)
ソケットの connect メソッドを使用してサーバーに接続します。 AF_INET ファミリの場合、接続形式は次のとおりです。
socket.connect( (host,port) )
host はサーバーのホスト名または IP を表し、port はサーバー プロセスにバインドされているポート番号を表します。接続が成功すると、クライアントはソケットを介してサーバーと通信できます。接続が失敗すると、socket.error 例外が発生します。
処理フェーズでは、クライアントとサーバーはsendメソッドとrecvメソッドを通じて通信します。
送信が完了すると、クライアントはソケットの close メソッドを呼び出して接続を閉じます。

これは簡単な例です:

server.py

コードをコピー コードは次のとおりです:

if __name__ == '__main__':
インポートソケット
sock =ソケット.socket(socket.AF_INET,ソケット.SOCK_STREAM)
sock.bind(('localhost', 8001))
sock.listen(5)
while True :
connection,address = sock.accept()
try:
connection.settimeout(5)
buf = connection.recv(1024)
if buf == '1':
connection .send('サーバーへようこそ!')
else:
connection.send('外出してください!')
ソケット.タイムアウト以外:
print 'タイムアウト'
connection.close()


client.py

コードをコピーします コードは次のとおりです:

if __name__ == '__main__':
インポートソケット
sock =ソケット.socket(socket.AF_INET,ソケット.SOCK_STREAM)
sock.connect(('localhost', 8001) )
インポート時間
time.sleep(2)
sock.send('1')
print sock.recv(1024)
sock.close()

ターミナルでserver.pyを実行し、次にclien.pyを実行すると、ターミナルに「ようこそサーバーへ!」と表示されます。 client.py の sock.send('1') を別の値に変更すると、time.sleep(2) を 5 より大きい値に変更すると、端末に「外出してください」と表示されます。タイムアウトになります。

例:
サーバー側:

コードをコピー コードは次のとおりです:

#socket サーバー側
#ソケットのインポートからソケットの構造と定数を取得します
*
#'' はサーバーを localhost として表します
myHost = ''
#予約されていないポート番号でリッスンします
myPort = 50007
#TCP ソケット オブジェクトを設定します
sockobj =ソケット(AF_INET, SOCK_STREAM)
#ポート番号にバインドします
sockobj.bind((myHost, myPort))
#リッスン、5 つのリンクを許可します
sockobj.listen(5)
#プロセスが終了するまでループを終了します
while True:
#次のクライアント接続を待ちます
接続、アドレス = sockobj.accept()
#接続は新しいソケットです
print 'サーバーの接続元', address
while True:
#クライアントの次の行を読み取ります ソケット
data = connection .recv( 1024) #番号がない場合はループから抜けます
データがない場合: Break
#クライアントに応答を送信します
connection.send ('echo = & gt;' + data)
#ソケットが閉じられたとき eof
connection.close( )

クライアント:

コードをコピー コードは次のとおりです:

import sys
fromソケット import *
serverHost = 'localhost'
serverPort = 50007
#サーバーに送信されるデフォルトのテキスト
message = ['Hello network world' ]
#パラメータが 1 より大きい場合、接続されたサーバーが最初のパラメータになります
if len(sys.argv) > 1:
serverHost = sys.argv[1]
#Ifパラメータが 2 より大きい場合、リンクのテキストが 2 番目のパラメータになります。
if len(sys.argv) > 2:
message = sys.argv[2:]
#Create a tcp /ip ソケット Word オブジェクト
sockobj =ソケット(AF_INET, SOCK_STREAM)
#サーバーとポートに接続します
sockobj.connect((serverHost, serverPort))
メッセージ内の行:
送信サーバーへの行
sockobj.send(line)
#サーバーから受信したデータ、上限は1k
data = sockobj.recv(1024)
#引用符で囲まれていることを確認'x'
print 'クライアントが受信しました:', repr(data)
#ソケットを閉じる
sockobj.close( )