大家好，我是皮皮。

前言

Socket又称为套接字，它是所有网络通信的基础。网络通信其实就是进程间的通信，Socket主要是使用IP地址，协议，端口号来标识一个进程。端口号的范围为0~65535(用户端口号一般大于1024)，协议有很多种，一般我们经常用到的就是TCP，IP，UDP。下面我们来详细了解下Socket吧。

一、导入Socket模块

因为要操作套接字，所以需要用到套接字模块，系统中自带的就很不错，下面我们来导入：

import socket

二、Socket基本用法

1.建立一个简单的Socket连接

1#创建Tcp/Ip套接字
2s=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM) #流式Socket
3#创建Udp/Ip套接字
4s=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM) #数据报式Socket
5socket.AF_UNIX  #只能够用于单一的Unix系统进程间通信
6socket.AF_INET6  #只能够用于IPv6通信
7socket.SOCK_RAW  #原始套接字，可以处理ICMP、ARP等网络报文，其它的不行
8socket.SOCK_SEQPACKET  #可靠的连续数据包服务

2.协议对应端口

1应用程序    FTP   TFTP  TELNET  SMTP  DNS   HTTP  SSH   MYSQL  POP3   MONGO
2  端口     21,20  69     23     25    53    80    22    3306   110   27017
3  协议      TCP   UDP    TCP    TCP   UDP   TCP   TCP    TCP   TCP    TCP

3.Socket函数

1#创建Socket连接，比Connect更高级，可以自动解析不是数字的host地址,兼容IPv4和 IPv6
2socket.create_connection(address=('localhost',4320),timeout=4,source_address=('localhost',4320))  #前后两个端口号一定要是一致，不然会报错
3
4#构建一对已连接的套接字对象,新创建的套接字都是不可继承的
5socket.socketpair(family=socket.AF_INET,type=socket.SOCK_STREAM,proto=0)
6
7#从文件描述符获取到socket连接对象
8socket.fromfd(fd=ab.fileno(),family=socket.AF_INET,type=socket.SOCK_STREAM,proto=0)
9
10#套接字对象的类型
11socket.SocketType
12
13#返回套接字的5元组列表地址 ，支持IPV4/IPV6解析
14socket.getaddrinfo(host='localhost',port=3453,family=socket.AF_INET,type=socket.SOCK_STREAM,proto=socket.IPPROTO_TCP,flags=0)
15output:
16[(<AddressFamily.AF_INET: 2>, <SocketKind.SOCK_STREAM: 1>, 6, '', ('127.0.0.1', 3453))]
17
18#获取主机名
19socket.gethostname()
20socket.getfqdn()
21socket.getfqdn(socket.gethostname())
22
23#将主机名转化为IP地址
24socket.gethostbyname('www.baidu.com') #不支持IPV6解析
25socket.gethostbyname_ex('www.baidu.com') #返回三元组,(主机名,相同地址的其它可用主机名的列表,IPv4 地址列表)
26
27#网络ip地址
28socket.gethostbyname(socket.getfqdn(socket.gethostname()))
29
30#将ip地址转化为主机名，返回三元组(主机名,相同地址的其它可用主机名的列表,IPv4地址列表),支持IPV4/IPV6
31socket.gethostbyaddr('192.168.1.4')
32
33#解析主机名或者IP地址
34socket.getnameinfo(('192.168.1.4',5434),0)
35
36#判断是否支持IPV6
37socket.has_ipv6
38
39#返回服务所使用的端口号
40socket.getservbyname('https','tcp') #第一个参数为服务协议：Https,Http;第二个为传输协议:Tcp Udp
41
42#返回端口所对应的服务
43socket.getservbyport(443,'tcp')
44
45#设置主机名(仅限于Unix)
46socket.sethostname(name)
47
48#返回网卡信息的列表(仅限于Unix)
49socket.if_nameindex()
50
51#32位字节存储Ip地址(序列化)
52socket.inet_aton('127.0.0.1')
53
54#将32位字节转化为Ip地址(反序列化)
55socket.inet_ntoa(b'\x7f\x00\x00\x01')

4.套接字函数

1).服务器端函数

1s.bind((host,port)) #将地址绑定到套接字,以(host,port)的元祖形式
2s.listen(num)  #建立最多num个连接，最好别太大
3s.accept()     #等待并接受客户端的连接，返回新的套接字对象和(host,port)元祖

2).客户端函数

1s.connect((host,port)) #建立与服务器的连接,以(host,port)的元祖形式
2s.connect_ex((host,port)) #和上面的功能差不多，只是出错了不抛异常，只是返回出错码

3).通用函数

1
2s.recv(size,flag)       #接收最多size个大小的数据，flag可以忽略，返回值为数据是字符串形式
3s.send(str,flag)        #发送str数据,返回值是要发送的字节数量，可能数据未全部发送
4s.sendall(str,flag)     #发送全部str数据，成功返回None，失败则抛出异常
5s.recv(size,flag)       #接受最多size个数据，并以字符串形式返回
6s.recvfrom(str,flag)    #与recv相同，但是返回值是(接收数据的字符串,发送数据的套接字地址)的元祖形式
7s.sendto(str,flag,address) #连接到当前套接字的远程地址。返回值是发送的字节数,主要用于UDP
8s.getpeername()     #返回连接套接字的远程地址。返回值通常是元组（host,port）
9s.getsockname()     #返回套接字自己的地址。通常是一个元组(host,port)
10s.setsockopt(level,optname,value) # 设置给定套接字选项的值。
11#假如端口被socket使用过，并且利用socket.close()来关闭连接，但此时端口还没有释放，要经过TIME_WAIT的过程之后才能使用；为了实现端口的马上复用，可以选择setsocket()函数来达到目的。
12#level：选项定义的层次。支持SOL_SOCKET、IPPROTO_TCP、IPPROTO_IP和IPPROTO_IPV6。
13#optname：需设置的选项。SO_REUSEADDR SO_REUSEPORT
14#value：设置选项的值。
15s.getsockopt(level,optname,buflen) #返回套接字选项的值。buflen:缓存长度
16s.settimeout(time)  #设置socket连接超时时间,单位为秒，超时一般在刚创建套接字时设置
17s.gettimeout()      #返回当前超时的时间，单位是秒，如果没有设置超时，则返回None。
18s.close()           #关闭套接字
19s.fileno()          #套接字的文件描述符
20s.shutdown(how)     # 关闭连接一边或两边
21s.setblocking(bool) #是否阻塞（默认True），如果设置False，那么accept和recv时一旦无数据，则报错。
22s.makefile()        #创建一个与该套接字相关联的文件

5.一个简单的客户端与服务端交互

Server.py

1import socket 
2s=socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)             # 创建socket对象
3s.bind(('127.0.0.1',4323))                                      # 绑定地址
4s.listen(5)                                                     # 建立5个监听
5while True:
6    conn,addr= s.accept()                                       # 等待客户端连接
7    print('欢迎{}'.format(addr))                              #打印访问的用户信息
8    while True:
9        data=conn.recv(1024) 
10        dt=data.decode('utf-8')                                 #接收一个1024字节的数据 
11        print('收到：',dt)
12        aa=input('服务器发出：') 
13        if aa=='quit':
14            conn.close()                                        #关闭来自客户端的连接
15            s.close()                                           #关闭服务器端连接
16        else:
17            conn.send(aa.encode('utf-8'))

Client.py

1
2import socket   
3import sys
4c=socket.socket()                                           # 创建socket对象
5c.connect(('127.0.0.1',4323))                                #建立连接
6while True:
7    ab=input('客户端发出：')
8    if ab=='quit':
9        c.close()                                               #关闭客户端连接
10        sys.exit(0)
11    else:
12        c.send(ab.encode('utf-8'))                               #发送数据
13        data=c.recv(1024)                                        #接收一个1024字节的数据
14        print('收到：',data.decode('utf-8'))

可以看到我们实现了一个全双工的Tcp/Ip聊天工具，对于服务器和客户端来说，均可收发文件。

三、总结

Python中的socket编程难度不大，不过你要想写好的Socket也不容易，希望本文能让大家受益匪浅，毕竟小编可是把绝大多数经常用到的Api的功能都展示了。

小伙伴们，快快用实践一下吧！如果在学习过程中，有遇到任何问题，欢迎加我好友，我拉你进Python学习交流群共同探讨学习。

一文带你了解Python Socket 编程

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