python socket编程知识汇总
Python 提供了两个基本的 socket 模块。第一个是 Socket,它提供了标准的 BSD Sockets API。第二个是 SocketServer, 它提供了服务器中心类,可以简化网络服务器的开发。下面讲的是Socket模块功能1、Socket 类型套接字格式:socket(family,type[,protocal]) 使用给定的地址族、套接字类型、协议编号(默认为0)来...
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Python 提供了两个基本的 socket 模块。
第一个是 Socket,它提供了标准的 BSD Sockets API。
第二个是 SocketServer, 它提供了服务器中心类,可以简化网络服务器的开发。
下面讲的是Socket模块功能
1、Socket 类型
套接字格式:
socket(family,type[,protocal]) 使用给定的地址族、套接字类型、协议编号(默认为0)来创建套接字。
| socket类型 | 描述 |
|---|---|
| socket.AF_UNIX | 只能够用于单一的Unix系统进程间通信 |
| socket.AF_INET | 服务器之间网络通信 |
| socket.AF_INET6 | IPv6 |
| socket.SOCK_STREAM | 流式socket , for TCP |
| socket.SOCK_DGRAM | 数据报式socket , for UDP |
| socket.SOCK_RAW | 原始套接字,普通的套接字无法处理ICMP、IGMP等网络报文,而SOCK_RAW可以;其次,SOCK_RAW也可以处理特殊的IPv4报文;此外,利用原始套接字,可以通过IP_HDRINCL套接字选项由用户构造IP头。 |
| 创建TCP Socket: | s=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM) |
| 创建UDP Socket: | s=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM) |
2.socket对象的方法
用tcp举例
s=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)|
服务端
| 函数名 | 描述 |
|---|---|
| s.bind(address) | 将套接字绑定到地址, 在AF_INET下,以元组(host,port)的形式表示地址. |
| s.listen(backlog) | 开始监听TCP传入连接。backlog指定在拒绝连接之前,操作系统可以挂起的最大连接数量。该值至少为1,大部分应用程序设为5就可以了。 |
| s.accept() | 接受TCP连接并返回(conn,address),其中conn是新的套接字对象,可以用来接收和发送数据。address是连接客户端的地址。 |
客户端
| 函数名 | 描述 |
|---|---|
| s.connect(address) | 连接到address处的套接字。一般address的格式为元组(hostname,port),如果连接出错,返回socket.error错误。 |
| s.connect_ex(adddress) | 功能与connect(address)相同,但是成功返回0,失败返回errno的值。 |
公共方法
| 函数名 | 描述 |
|---|---|
| s.recv(bufsize[,flag]) | 接受TCP套接字的数据。数据以字符串形式返回,bufsize指定要接收的最大数据量。flag提供有关消息的其他信息,通常可以忽略。 |
| s.send(string[,flag]) | 发送TCP数据。将string中的数据发送到连接的套接字。返回值是要发送的字节数量,该数量可能小于string的字节大小。 |
| s.sendall(string[,flag]) | 完整发送TCP数据。将string中的数据发送到连接的套接字,但在返回之前会尝试发送所有数据。成功返回None,失败则抛出异常。 |
| s.recvfrom(bufsize[.flag]) | 接受UDP套接字的数据。与recv()类似,但返回值是(data,address)。其中data是包含接收数据的字符串,address是发送数据的套接字地址。 |
| s.sendto(string[,flag],address) | 发送UDP数据。将数据发送到套接字,address是形式为(ipaddr,port)的元组,指定远程地址。返回值是发送的字节数。 |
| s.close() | 关闭套接字。 |
| s.getpeername() | 返回连接套接字的远程地址。返回值通常是元组(ipaddr,port)。 |
| s.getsockname() | 返回套接字自己的地址。通常是一个元组(ipaddr,port) |
| s.setsockopt(level,optname,value) | 关闭套接字。 |
| s.getsockopt(level,optname[.buflen]) | 返回套接字选项的值。 |
| s.settimeout(timeout) | 设置套接字操作的超时期,timeout是一个浮点数,单位是秒。值为None表示没有超时期。一般,超时期应该在刚创建套接字时设置,因为它们可能用于连接的操作(如connect()) |
| s.gettimeout() | 返回当前超时期的值,单位是秒,如果没有设置超时期,则返回None。 |
| s.setblocking(flag) | 如果flag为0,则将套接字设为非阻塞模式,否则将套接字设为阻塞模式(默认值)。非阻塞模式下,如果调用recv()没有发现任何数据,或send()调用无法立即发送数据,那么将引起socket.error异常。 |
| s.makefile() | s.makefile() |
socket.SOCK_STREAM,tcp的例子:该程序可以实现读取服务端文件内容发送给客户端,或者执行shell命令。
client端:
import socket
import sys
import re
import os
class Client:
def __init__(self,serverIp,serverPort):
self.serverIp=serverIp #待连接的远程主机的域名
self.serverPort = serverPort
self.bufferSize = 10240
def connet(self): #连接方法
try:
s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
except socket.error as e:
print("Failed to create socket. Error: %s"%e)
try:
s.connect((self.serverIp,self.serverPort))
while True:
message = input('> ')#接收用户输入
if not message:
break
s.send(bytes(message, 'utf-8'))#发送命令
data = s.recv(self.bufferSize)#接收数据
if not data:
break
if re.search("^0001",data.decode('utf-8','ignore')):#判断数据类型
print(data.decode('utf-8')[4:])
else:#文件内容处理
s.send("File size received".encode())#通知服务端可以发送文件了
file_total_size = int(data.decode())#总大小
received_size = 0
f = open("new" +os.path.split(message)[-1], "wb")#创建文件
while received_size < file_total_size:
data = s.recv(self.bufferSize)
f.write(data)#写文件
received_size += len(data)#累加接收长度
print("已接收:", received_size)
f.close()#关闭文件
print("receive done", file_total_size, " ", received_size)
except socket.error:
s.close()
raise #退出进程
finally:
s.close()
if __name__ == '__main__':
cl = Client('127.0.0.1',8800)
cl.connet()
sys.exit() #退出进程
server端:
import socket
import sys
import os
class server:
def __init__(self, ip, port):
self.port = port
self.ip = ip
self.bufferSize = 10240
def start(self): # 启动监听,接收数据
s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
try:
s.bind((self.ip, self.port)) # 绑定
s.listen(10) # 监听
print('等待客户端连接')
while True: # 一直等待新的连接
try:
conn, addr = s.accept() # 接收连接
print('客户端连接 ' + addr[0] + ':' + str(addr[1]))
while True: # 不知道客户端发送数据大小,循环接收
data = conn.recv(self.bufferSize)
if not data:
break
else:
self.executeCommand(conn,data)
conn.close()
except socket.error as e:
print(e)
conn.close() # 关闭连接
finally:
s.close() # 关闭服务端
def executeCommand(self, tcpCliSock, data): # 解析并执行命令
try:#
message = data.decode("utf-8")
if os.path.isfile(message):#判断是否是文件
filesize = str(os.path.getsize(message))#获取文件大小
print("文件大小为:",filesize)
tcpCliSock.send(filesize.encode())#发送文件大小
data = tcpCliSock.recv(self.bufferSize)
print("开始发送")
f = open(message, "rb")#打开文件
for line in f:
tcpCliSock.send(line)#发送文件内容
else:
tcpCliSock.send(('0001'+os.popen(message).read()).encode('utf-8'))
except:
raise
if __name__ == '__main__':
s = server('', 8800)
s.start()
socket.SOCK_RAW,原始套接字的例子
代码来自GitHub
import os
import sys
import struct
import time
import select
import socket
ICMP_ECHO_REQUEST_RATE = 8
# This function returns the time delay between sending and receiving a single ping.
def perform_one_ping(destination_add, timeout):
icmp_ping = socket.getprotobyname("icmp")
mySocket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_RAW, icmp_ping)
myID = os.getpid() & 0xFFFF
sendsingle_icmpping(mySocket, destination_add, myID)
delay = receivesingle_icmpping(mySocket, myID, timeout, destination_add)
mySocket.close()
return delay
# This function receives a single ping.
def receivesingle_icmpping(mySocket, ID, timeout, destAddr):
global roundTrip_min, roundTrip_max, roundTrip_sum, roundTrip_cnt
timeRemain = timeout
while 1:
startedSelect = time.time()
arr = select.select([mySocket], [], [], timeRemain)
howLongInSelect = (time.time() - startedSelect)
if arr[0] == []:
return "Request timed out."
timeReceived = time.time()
received_Packet, addr = mySocket.recvfrom(1024)
type, code, checksum, id, seq = struct.unpack('bbHHh', received_Packet[20:28])
if type != 0:
return 'expected type=0, but got {}'.format(type)
if code != 0:
return 'expected code=0, but got {}'.format(code)
if ID != id:
return 'expected id={}, but got {}'.format(ID, id)
trans_time, = struct.unpack('d', received_Packet[28:])
roundTrip = (timeReceived - trans_time) * 1000
roundTrip_cnt += 1
roundTrip_sum += roundTrip
roundTrip_min = min(roundTrip_min, roundTrip)
roundTrip_max = max(roundTrip_max, roundTrip)
ip_pkt_head = struct.unpack('!BBHHHBBH4s4s', received_Packet[:20])
ttl = ip_pkt_head[5]
saddr = socket.inet_ntoa(ip_pkt_head[8])
length = len(received_Packet) - 20
return '{} bytes from {}: icmp_seq={} ttl={} time={:.3f} ms'.format(length, saddr, seq, ttl, roundTrip)
timeRemain = timeRemain - howLongInSelect
if timeRemain <= 0:
return "Request timed out."
# The checksum function used to evaluate the checksum.
# The answer of the checksum calculation is returned.
def checksum(str):
count_sum = 0
countTo = (len(str) / 2) * 2
count = 0
while count < countTo:
thisVal = ord(str[count + 1]) * 256 + ord(str[count])
count_sum = count_sum + thisVal
count_sum = count_sum & 0xffffffffL
count = count + 2
if countTo < len(str):
count_sum = count_sum + ord(str[len(str) - 1])
count_sum = count_sum & 0xffffffffL
count_sum = (count_sum >> 16) + (count_sum & 0xffff)
count_sum = count_sum + (count_sum >> 16)
calc = ~count_sum
calc = calc & 0xffff
calc = calc >> 8 | (calc << 8 & 0xff00)
return calc
# This function sends a single ping.
def sendsingle_icmpping(mySocket, destination_add, ID):
count_checksum = 0
pkt_head = struct.pack("bbHHh", ICMP_ECHO_REQUEST_RATE, 0, count_checksum, ID, 1)
data = struct.pack("d", time.time())
count_checksum = checksum(pkt_head + data)
if sys.platform == 'darwin':
count_checksum = socket.htons(count_checksum) & 0xffff
else:
count_checksum = socket.htons(count_checksum)
pkt_head = struct.pack("bbHHh", ICMP_ECHO_REQUEST_RATE, 0, count_checksum, ID, 1)
packet = pkt_head + data
mySocket.sendto(packet, (destination_add, 1))
# This function displays the ping statistics.
def icmp_ping(host, timeout=1):
global roundTrip_min, roundTrip_max, roundTrip_sum, roundTrip_cnt
roundTrip_min = float('+inf')
roundTrip_max = float('-inf')
roundTrip_sum = 0
roundTrip_cnt = 0
count = 0
dest = socket.gethostbyname(host)
print "Pinging " + dest + " using Python:"
try:
while True:
count += 1
print perform_one_ping(dest, timeout)
time.sleep(1)
except KeyboardInterrupt:
if count != 0:
print '--- {} ping statistics ---'.format(host)
print '{} packets transmitted, {} packets received, {:.1f}% packet loss'.format(count, roundTrip_cnt,
100.0 - roundTrip_cnt * 100.0 / count)
if roundTrip_cnt != 0:
print 'round-trip min/avg/max {:.3f}/{:.3f}/{:.3f} ms'.format(roundTrip_min, roundTrip_sum / roundTrip_cnt, roundTrip_max)
icmp_ping("www.baidu.com")
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