Python基于socket如何實現TCP/IP客戶和服務器通信

這篇文章主要為大家展示了“Python基于socket如何實現TCP/IP客戶和服務器通信”，內容簡而易懂，條理清晰，希望能夠幫助大家解決疑惑，下面讓小編帶領大家一起研究并學習一下“Python基于socket如何實現TCP/IP客戶和服務器通信”這篇文章吧。

簡單的搭建服務器與客戶端

既然已經了解了套接字的應用。下面，我們來實現一個簡單的單向通信TCP/IP服務器與客戶端。

服務器

服務器的原理如下：

• 首先創建一個套接字，TCP是面向流的套接字。故需要使用SOCK_STREAM

• 然后使用bind()函數將套接字與服務器地址關聯（因為我們只是在本地測試，直接將地址設置為127.0.0.1或者localhost，端口號為10000），當然你身邊如果有2臺電腦設備，可以直接替換局域網的IP地址

• 調用listen()函數將套接字設置為服務器模式，然后無限循環等待，參數為最大排隊數

• 在循環中，調用accept()等待客戶端的消息連接。如果有客戶端進行連接，那么accept()函數會返回一個打開的連接與客戶端地址

• 指明一個緩沖區，該緩沖區用來存放recv函數接收到的數據

• 通過sendall()進行回傳客戶端數據

• 傳回數據后，與當前的客戶端通信就算完成了。需要使用close()進行關閉清理
  

示例代碼如下：

import socket

# 1.創建一個套接字，
sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
# 2.使用bind()函數將套接字與服務器地址關聯
sock.bind(('localhost', 10000))
# 3.調用listen()函數將套接字設置為服務器模式
sock.listen(1)

while True:
    # 4.調用accept()等待客戶端的消息連接
    # 如果有客戶端進行連接，那么accept()函數會返回一個打開的連接與客戶端地址
    connection, client_address = sock.accept()
    print("連接客戶端地址：", client_address)
    try:
        # 5.指明一個緩沖區，該緩沖區用來存放recv函數接收到的數據
        data = connection.recv(1024)
        print(data)
        if data:
            # 6.通過sendall()進行回傳客戶端數據。
            connection.sendall("已接受到數據".encode())
        else:
            print("客戶端沒有發送數據，不需要傳送數據")
    finally:
        #7.需要使用close()進行關閉清理
        connection.close()

客戶端

實現客戶端相對來說比服務器要簡單的多，因為其不需要監聽，只需要連接發送數據即可。客戶端實現主要分為：

• 創建一個套接字

• 使用connect()函數連接到服務器

• 通過sendall()向服務器發送數據

• 通過recv()接受服務器傳遞回的數據

• 交互完成之后，使用close()關閉清理

示例如下：

import socket

# 1.創建一個套接字，
sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
# 2.使用bind()函數將套接字與服務器地址關聯
sock.connect(('localhost', 10000))

try:
    msg = b"Are you there?"
    # 3.通過sendall()向服務器發送數據
    sock.sendall(msg)
    # 4.通過recv()接受服務器傳遞回的數據
    data = sock.recv(1024)
    print(data.decode())
finally:
    # 5.交互完成之后，使用close()關閉清理
    sock.close()

運行之后，服務器與客戶端交互效果如下：

create_connection(更簡易的客戶端)

連接服務器除了使用connect()函數之外，其實還有另一個函數create_connection()來連接服務器，它可以省略幾個步驟。示例如下：

import socket

# 獲取匹配開頭字符串的所有屬性值
def getConstants(prefix):
    return {
        getattr(socket, n): n
        for n in dir(socket)
        if n.startswith(prefix)
    }
    
ipproto_str = getConstants("IPPROTO_")
family_str = getConstants("AF_")
type_str = getConstants("SOCK_")

sock = socket.create_connection(('127.0.0.1', 10000))
print(ipproto_str[sock.proto])
print(family_str[sock.family])
print(type_str[sock.type])

try:
    msg = b"Are you there?"
    sock.sendall(msg)
    data = sock.recv(1024)
    print(data.decode())
finally:
    sock.close()

運行之后，效果如下：

create_connection()函數的原理是使用getaddrinfo()函數查找候選連接的參數，并返回一個打開的socket。getaddrinfo()函數的講解內容在上一篇socket庫（點擊跳轉查看）。

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