Python网络编程-TCP

1 客户端

  • Socket:表示打开了一个网络链接,需要知道目标计算机的IP地址、端口号和协议类型

1.1创建一个Socket连接:

# 导入socket库:
import socket

# 创建一个socket:
s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
# 建立连接:
s.connect(('www.sina.com.cn', 80))
  • AF_INET:指定使用IPv4协议,如果要用更先进的IPv6,就指定为AF_INET6
  • SOCK_STREAM:指定使用面向流的TCP协议

1.2 连接服务器:

s.connect(('www.sina.com.cn', 80))
  • 注意参数是一个tuple,包含地址和端口号。

1.3 发送数据

# 发送数据:
s.send(b'GET / HTTP/1.1\r\nHost: www.sina.com.cn\r\nConnection: close\r\n\r\n')

1.4 接受数据

# 接收数据:
buffer = []
while True:
# 每次最多接收1k字节:
d = s.recv(1024)
if d:
buffer.append(d)
else:
break
data = b''.join(buffer)

# 关闭连接:
s.close()

recv(max):一次最多接收指定的字节数
close():关闭Socket

接收到的数据包括HTTP头和网页本身,我们只需要把HTTP头和网页分离一下,把HTTP头打印出来,网页内容保存到文件:

header, html = data.split(b'\r\n\r\n', 1)
print(header.decode('utf-8'))
# 把接收的数据写入文件:
with open('sina.html', 'wb') as f:
f.write(html)

2 服务器

  • 服务器进程首先要绑定一个端口并监听来自其他客户端的连接。如果某个客户端连接过来了,服务器就与该客户端建立Socket连接,随后的通信就靠这个Socket连接了。
  • 一个Socket依赖4项:服务器地址、服务器端口、客户端地址、客户端端口来唯一确定一个Socket。
  • 每个连接都需要一个新的进程或者新的线程来处理,以使服务器可以同时响应多个客户端的请求。

2.1 创建Socket

创建一个基于IPv4和TCP协议的Socket:

s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)

2.2 绑定监听IP和端口

然后,我们要绑定监听的地址和端口。服务器可能有多块网卡,可以绑定到某一块网卡的IP地址上,也可以用0.0.0.0绑定到所有的网络地址,还可以用127.0.0.1绑定到本机地址。127.0.0.1是一个特殊的IP地址,表示本机地址,如果绑定到这个地址,客户端必须同时在本机运行才能连接,也就是说,外部的计算机无法连接进来。

端口号需要预先指定。因为我们写的这个服务不是标准服务,所以用9999这个端口号。请注意,小于1024的端口号必须要有管理员权限才能绑定:

# 监听端口:
s.bind(('127.0.0.1', 9999))

2.3 监听

接下来,服务器程序通过一个永久循环来接受来自客户端的连接,accept()会等待并返回一个客户端的连接:

#5表示等待连接的最大数量
s.listen(5)
print('Waiting for connection...')

while True:
# 接受一个新连接:
sock, addr = s.accept()
# 创建新线程来处理TCP连接:
t = threading.Thread(target=tcplink, args=(sock, addr))
t.start()

2.4 创建新线程

  • 每个连接都必须创建新线程(或进程)来处理,否则,单线程在处理连接的过程中,无法接受其他客户端的连接:
def tcplink(sock, addr):
print('Accept new connection from %s:%s...' % addr)
sock.send(b'Welcome!')
while True:
data = sock.recv(1024)
time.sleep(1)
if not data or data.decode('utf-8') == 'exit':
break
sock.send(('Hello, %s!' % data.decode('utf-8')).encode('utf-8'))
sock.close()
print('Connection from %s:%s closed.' % addr)

2.5 测试服务器

  • 要测试这个服务器程序,我们还需要编写一个客户端程序:
s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
# 建立连接:
s.connect(('127.0.0.1', 9999))
# 接收欢迎消息:
print(s.recv(1024).decode('utf-8'))
for data in [b'Michael', b'Tracy', b'Sarah']:
# 发送数据:
s.send(data)
print(s.recv(1024).decode('utf-8'))
s.send(b'exit')
s.close()
文章作者: Alston
文章链接: https://lizitong67.github.io/2020/02/21/Python%E7%BD%91%E7%BB%9C%E7%BC%96%E7%A8%8B-TCP/
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