最基礎(chǔ)的Python的socket編程入門(mén)教程

本文介紹使用Python進(jìn)行Socket網(wǎng)絡(luò)編程，假設(shè)讀者已經(jīng)具備了基本的網(wǎng)絡(luò)編程知識(shí)和Python的基本語(yǔ)法知識(shí)，本文中的代碼如果沒(méi)有說(shuō)明則都是運(yùn)行在Python 3.4下。

Python的socket功能封裝在socket庫(kù)中，要使用socket，記得先import socket，socket庫(kù)的詳細(xì)介紹參見(jiàn)官方文檔。
創(chuàng)建Socket
首先創(chuàng)建一個(gè)socket，使用socket庫(kù)中得socket函數(shù)創(chuàng)建。    
import socket    
# create an INET, STREAM socket
s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)

例子中創(chuàng)建了一個(gè)TCP socket，socket.socket函數(shù)的前兩個(gè)參數(shù)的默認(rèn)值是socket.AF_INET和socket.SOCK_STREAM，創(chuàng)建TCP socket時(shí)可以直接寫(xiě)成socket.socket()。
連接服務(wù)器

使用socket的connect函數(shù)連接到服務(wù)器，以下幾種參數(shù)都是合法的。    
s.connect(('localhost', 8000))
s.connect(('127.0.0.1', 8000))
s.connect(('www.baidu.com', 80))

發(fā)送數(shù)據(jù)

發(fā)送數(shù)據(jù)有兩個(gè)方法send和sendall，send不能保證所有的數(shù)據(jù)都發(fā)送完了，它會(huì)返回已發(fā)送數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度，程序要循環(huán)發(fā)送數(shù)據(jù)直到所有數(shù)據(jù)都已發(fā)送完畢。    
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能夠保證所有的數(shù)據(jù)都已發(fā)送完畢，除非發(fā)送過(guò)程中出現(xiàn)了錯(cuò)誤，它實(shí)際上也是循環(huán)發(fā)送數(shù)據(jù)直到所有數(shù)據(jù)發(fā)送完成。

這里還要講一個(gè)需要特別注意的地方，從一個(gè)例子開(kāi)始吧：
    
import socket
s = socket.socket()
s.connect(('www.baidu.com', 80))
s.sendall('test')

都是上面講過(guò)的東西，沒(méi)什么特別的，分別在Python 2和Python 3中執(zhí)行以上的代碼，結(jié)果是：    
# Python 2.7
>>> import socket
>>> s = socket.socket()
>>> s.connect(('www.baidu.com', 80))
>>> s.sendall('test')

Python 2中執(zhí)行成功。    
# Python 3.4
>>> import socket
>>> s = socket.socket()
>>> s.connect(('www.baidu.com', 80))
>>> s.sendall('test')
Traceback (most recent call last):
 File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: 'str' does not support the buffer interface

Python 3中卻發(fā)生了異常。

同樣的代碼換個(gè)環(huán)境卻不能執(zhí)行了，我沒(méi)有寫(xiě)錯(cuò)呀，怒砸電腦。好吧，你確實(shí)沒(méi)寫(xiě)錯(cuò)，是環(huán)境變了，導(dǎo)致這個(gè)結(jié)果的變化請(qǐng)移步官方的說(shuō)明。
接收數(shù)據(jù)

使用recv函數(shù)接收數(shù)據(jù)：
    
data = s.recv(4096)

在Python 3中返回的是bytes對(duì)象，在Python 2中返回的是string。注意函數(shù)返回的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度是小于或者等于參數(shù)指定的長(zhǎng)度的，要接收到指定長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)，需要循環(huán)接收數(shù)據(jù)。
    
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)

關(guān)閉連接

當(dāng)連接不再需要時(shí)可以使用close關(guān)閉socket連接，關(guān)閉后的連接不能再進(jìn)行任何操作。當(dāng)一個(gè)socket被回收時(shí)會(huì)自動(dòng)關(guān)閉，但是不要依賴這種機(jī)制，不需要socket時(shí)就主動(dòng)的close。
服務(wù)端

服務(wù)端程序執(zhí)行的步驟：
1. 創(chuàng)建服務(wù)端socket
1. 將服務(wù)端socket綁定到指定的地址和端口
1. 監(jiān)聽(tīng)連接
1. 接受客戶端連接
1. 處理客戶端的數(shù)據(jù)
1. 關(guān)閉客戶端連接

一個(gè)簡(jiǎn)單的echo server示例：    
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()

客戶端程序：    
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()

錯(cuò)誤處理

socket處理過(guò)程中發(fā)生錯(cuò)誤會(huì)拋出異常，socket相關(guān)的異常有：

    - socket.error
    - socket.herror
    - socket.gaierror
    - socket.timeout
    
import socket
 
HOST = None
PORT = 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)