Python Socket Programming
本文介绍使用Python进行Socket网络编程，假设读者已经具备了基本的网络编程知识和Python的基本语法知识，本文中的代码如果没有说明则都是运行在Python 3.4下。
Python的socket功能封装在socket库中，要使用socket，记得先import socket，socket库的详细介绍参见官方文档。
创建Socket
首先创建一个socket，使用socket库中得socket函数创建。
| 12345 | import socket # create an INET, STREAM sockets = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) |
例子中创建了一个TCP socket，socket.socket函数的前两个参数的默认值是socket.AF_INET和socket.SOCK_STREAM，创建TCP socket时可以直接写成socket.socket()。
连接服务器
使用socket的connect函数连接到服务器，以下几种参数都是合法的。
| 1234 | s.connect((\’localhost\’, 8000))s.connect((\’127.0.0.1\’, 8000))s.connect((\’www.baidu.com\’, 80)) |
发送数据
发送数据有两个方法send和sendall，send不能保证所有的数据都发送完了，它会返回已发送数据的长度，程序要循环发送数据直到所有数据都已发送完毕。
| 12345678 | def mysend(s, msg): total_len = len(msg) total_sent = 0 while total_sent < total_len: sent = s.send(msg[total_sent:]) if sent == 0: raise RuntimeError(\”socket connection broken\”) total_sent += sent |
sendall能够保证所有的数据都已发送完毕，除非发送过程中出现了错误，它实际上也是循环发送数据直到所有数据发送完成。
这里还要讲一个需要特别注意的地方，从一个例子开始吧：
| 12345 | import sockets = socket.socket()s.connect((\’www.baidu.com\’, 80))s.sendall(\’test\’) |
都是上面讲过的东西，没什么特别的，分别在Python 2和Python 3中执行以上的代码，结果是：
| 123456 | # Python 2.7>>> import socket>>> s = socket.socket()>>> s.connect((\’www.baidu.com\’, 80))>>> s.sendall(\’test\’) |
Python 2中执行成功。
| 12345678 | # Python 3.4>>> import socket>>> s = socket.socket()>>> s.connect((\’www.baidu.com\’, 80))>>> s.sendall(\’test\’)Traceback (most recent call last): File \” |
Python 3中却发生了异常。
同样的代码换个环境却不能执行了，我没有写错呀，怒砸电脑。好吧，你确实没写错，是环境变了，导致这个结果的变化请移步官方的说明。
接收数据
使用recv函数接收数据：
| 12 | data = s.recv(4096) |
在Python 3中返回的是bytes对象，在Python 2中返回的是string。注意函数返回的数据长度是小于或者等于参数指定的长度的，要接收到指定长度的数据，需要循环接收数据。
| 12345678910 | def myreceive(s, msglen): chunks = [] bytes_recd = 0 while bytes_recd < msglen: chunk = s.recv(min(msglen – bytes_recd, 2048)) if chunk == b\’\’: raise RuntimeError(\”socket connection broken\”) chunks.append(chunk) bytes_recd = bytes_recd + len(chunk) return b\’\’.join(chunks) |
关闭连接
当连接不再需要时可以使用close关闭socket连接，关闭后的连接不能再进行任何操作。当一个socket被回收时会自动关闭，但是不要依赖这种机制，不需要socket时就主动的close。
服务端
服务端程序执行的步骤：
1. 创建服务端socket
1. 将服务端socket绑定到指定的地址和端口
1. 监听连接
1. 接受客户端连接
1. 处理客户端的数据
1. 关闭客户端连接
一个简单的echo server示例：
| 12345678910111213141516 | import socket HOST = \’\’PORT = 10022 s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)s.bind((HOST, PORT))s.listen(10)conn, addr = s.accept()while True: data = conn.recv(1024) if not data: break conn.sendall(data)conn.close() |
客户端程序：
| 123456789101112 | import socket HOST = \’localhost\’PORT = 10022 s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)s.connect((HOST, PORT))s.sendall(b\’hello socket\’)data = s.recv(1024)print(\’Received\’, repr(data))s.close() |
错误处理
socket处理过程中发生错误会抛出异常，socket相关的异常有：
– socket.error
– socket.herror
– socket.gaierror
– socket.timeout
| 123456789101112 | Python</code><code>import socket HOST = NonePORT = 10022 try: s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) s.bind((HOST, PORT)) s.listen(10)except: socket.error as msg: print(msg) |
参考资料
- Socket Programming HOWTO
- Porting Python 2 Code to Python 3