对于python网络编程来说，免不了要用到socket模块。下面分享一下个人对python socket的一些理解。
socket编程步骤
服务端创建一个socket，绑定地址和端口，然后监听端口上传入的连接,一旦有连接进来，就通过accept函数接收传入的连接。
客户端也是创建一个socket。绑定远程地址和端口，然后建立连接，发送数据。
服务端socket
下面通过一段实例代码来详细说明 服务端 socker_server.py
import socket
import sys
HOST = "127.0.0.1"
PORT = 10000
s = None
for res in socket.getaddrinfo(HOST, PORT, socket.AF_UNSPEC,
socket.SOCK_STREAM, 0, socket.AI_PASSIVE):
af, socktype, proto, canonname, sa = res
try:
s = socket.socket(af, socktype, proto)
except socket.error as msg:
s = None
continue
try:
s.bind(sa)
s.listen(5)
except socket.error as msg:
s.close()
s = None
continue
break
if s is None:
print 'could not open socket'
sys.exit(1)
conn, addr = s.accept()
print 'Connected by', addr
while 1:
data = conn.recv(1024)
if not data: break
conn.send(data)
conn.close()
首先我们通过socket.getaddrinnfo函数将host/port转换成一个包含5元组的序列。这个5元组包含我们创建一个socket连接所需要的所有必要参数。返回的5元组分别是 (family, sockettype, proto, canonname, sockaddr)
family 地址簇，用与socket()函数的第一个参数。主要有以下几个
socket.AF_UNIX 用与单一机器下的进程通信
socket.AF_INET 用与服务器之间相互通信，通常都用这个。
socket.AF_INET6 支持IPv6
sockettype socket类型，用与socket()函数的第二个参数，常用的有
socket.SOCK_STREAM 默认，用于TCP协议
socket.SOCK_DGRAM 用于UDP协议
proto 协议，用于socket()函数的第三个参数。 getaddrinnfo函数会根据地址格式和socket类型,返回合适的协议
canonname 一个规范化的host name。
sockaddr 描述了一个socket address .是一个二元组,主要用于bind()和connect()函数
接下来创建一个socket对象，传入getaddrinnfo函数返回的af,sockettype,proto。
s = socket.socket(af, socktype, proto)
然后绑定我的socket address
s.bind(sa)
开启监听模式
s.listen(5)
listen函数会监听连接到socket上的连接，参数表示在拒绝连接之前系统可以挂起的最大连接队列数量为5。这些连接还没有被accept处理。数量不能无限大，通常指定5。
一旦我们监听到了连接，就会调用accept函数接收连接
conn, addr = s.accept()
accept函数返回一个二元组，conn是一个新的socket对象，用来接收和发送数据。addr表示另一端的socket地址。
接下来我们就可以用conn对象发送和接收数据了
data = conn.recv(1024) # 接收数据, 这里指定一次最多接收的字符数量为1024
conn.send(data) # 发送数据
这里我们接收到一个连接socket就会停止运行，所以如果要循环连接的话，将accept函数放入到一个死循环里。
客户端socket
客户端socket编程相对比较简单，通过connect和服务端建立连接之后，就可以相互通信了。socket_client.py如下
for res in socket.getaddrinfo(HOST, PORT, socket.AF_UNSPEC, socket.SOCK_STREAM):
af, socktype, proto, canonname, sa = res
try:
s = socket.socket(af, socktype, proto)
except socket.error as msg:
s = None
continue
try:
s.connect(sa)
except socket.error as msg:
s.close()
s = None
continue
break
if s is None:
print 'could not open socket'
sys.exit(1)
s.sendall('Hello, world')
data = s.recv(1024)
s.close()
print 'Received', repr(data)
备注： 对于getaddrinfo函数，可以参考下http://baike.baidu.com/link?u… 这个函数的作用是把协议相关性安全隐藏在这个底层库函数内部。应用程序只要处理由getaddrinfo函数返回的数据即可。
以上主要是针对TCP流数据的socket编程。对于UDP协议的数据，处理略有不同。譬如发送接收UDP数据包处理函数为:
socket.sendto(string, flags, address)
socket.recvfrom(bufsize[, flags]) #返回(string, address)，string是返回的数据，address是发送方的socket地址
其他详细内容可以参考 http://python.usyiyi.cn/trans…
SocketServer模块
python中网络编程除了socket模块还提供了SocketServer模块，这一模块主要是对socket模块进行了封装，将socket的对象的创建，绑定，连接，接收，发送，关闭都封装在里面，大大简化了网络服务的编程。
此模块提供了以下2个主要的网络服务类，用于创建相应的套接字流
TCPServer 创建TCP协议的套接字流
UDPServer 创建UDP协议的套接字流
我们有了套接字流对象，还需要一个请求处理类。SocketServer模块提供了请求处理类有BaseRequestHandler，以及它的派生类StreamRequestHandler和DatagramRequestHandler。所以只要继承这3个类中的一个，然后重写handle函数，此函数将用来处理接收到的请求。下面看一个服务端的代码示例
import SocketServer
class MyTCPHandler(SocketServer.StreamRequestHandler):
"""创建请求处理类，重写handle方法。此外也可以重写setup()和finish()来做一些请求处理前和处理后的一些工作"""
def handle(self):
# self.request is the TCP socket connected to the client
self.data = self.request.recv(1024).strip()
print "{} wrote:".format(self.client_address[0])
print self.data
# just send back the same data, but upper-cased
self.request.sendall(self.data.upper())
if __name__ == "__main__":
HOST, PORT = "localhost", 10000
server = SocketServer.TCPServer((HOST, PORT), MyTCPHandler)
# Activate the server; this will keep running until you
# interrupt the program with Ctrl-C
# server.shutdown()
server.serve_forever() # 一直循环接收请求
# server.handle_request() # 只处理一次请求就退出
看着是不是代码简单了很多，而且SocketServer模块内部使用了多路复用IO技术，可以实现更好的连接性能。看serve_forever函数的源代码用到了select模块。通过传入socket对象调用select.select()来监听socket对象的文件描述符，一旦发现socket对象就绪，就通知应用程序进行相应的读写操作。源代码如下：
def serve_forever(self, poll_interval=0.5):
"""Handle one request at a time until shutdown.
Polls for shutdown every poll_interval seconds. Ignores
self.timeout. If you need to do periodic tasks, do them in
another thread.
"""
self.__is_shut_down.clear()
try:
while not self.__shutdown_request:
# XXX: Consider using another file descriptor or
# connecting to the socket to wake this up instead of
# polling. Polling reduces our responsiveness to a
# shutdown request and wastes cpu at all other times.
r, w, e = _eintr_retry(select.select, [self], [], [],
poll_interval)
if self in r:
self._handle_request_noblock()
finally:
self.__shutdown_request = False
self.__is_shut_down.set()
即使使用了select技术，TCPServer，UDPServer处理请求仍然是同步的，意味着一个请求处理完，才能处理下一个请求。但SocketServer模块提供了另外2个类用来支持异步的模式。
ForkingMixIn 利用多进程实现异步
ThreadingMixIn 利用多线程实现异步
看名字就知道使用了mixin模式。而mixin模式可以通过多继承来实现，所以通过对网络服务类进行多继承的方式就可以实现异步模式
class ThreadedTCPServer(SocketServer.ThreadingMixIn, SocketServer.TCPServer):
pass
针对ThreadindMixIn,实现异步的原理也就是在内部对每个请求创建一个线程来处理。看源码
def process_request(self, request, client_address):
"""Start a new thread to process the request."""
t = threading.Thread(target = self.process_request_thread,
args = (request, client_address))
t.daemon = self.daemon_threads
t.start()
下面提供一个异步模式的示例
import socket
import threading
import SocketServer
class ThreadedTCPRequestHandler(SocketServer.BaseRequestHandler):
def handle(self):
data = self.request.recv(1024)
cur_thread = threading.current_thread()
response = "{}: {}".format(cur_thread.name, data)
self.request.sendall(response)
class ThreadedTCPServer(SocketServer.ThreadingMixIn, SocketServer.TCPServer):
pass
def client(ip, port, message):
sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
sock.connect((ip, port))
try:
sock.sendall(message)
response = sock.recv(1024)
print "Received: {}".format(response)
finally:
sock.close()
if __name__ == "__main__":
# Port 0 means to select an arbitrary unused port
HOST, PORT = "localhost", 0
server = ThreadedTCPServer((HOST, PORT), ThreadedTCPRequestHandler)
ip, port = server.server_address
# Start a thread with the server -- that thread will then start one
# more thread for each request
server_thread = threading.Thread(target=server.serve_forever)
# Exit the server thread when the main thread terminates
server_thread.daemon = True
server_thread.start()
print "Server loop running in thread:", server_thread.name
client(ip, port, "Hello World 1")
client(ip, port, "Hello World 2")
client(ip, port, "Hello World 3")
server.shutdown()
server.server_close()
更多对SocketServer模块的了解参考https://docs.python.org/2/lib… 本文所使用的示例就来自官网。毕竟官网的例子实在太好了。
以上是本人对socket相关的理解，有什么不当或错误之处，还请指出。
