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python--socket模块_在python3中,使用socket模块进行数据传输时,数据类型应为字符串类型

在python3中,使用socket模块进行数据传输时,数据类型应为字符串类型

什么是 Socket?

Socket又称"套接字",应用程序通常通过"套接字"向网络发出请求或者应答网络请求,使主机间或者一台计算机上的进程间可以通讯。
socket通信逻辑如下图:
在这里插入图片描述

socket()函数

用 socket()函数来创建套接字
语法:socket.socket([family[, type[, proto]]])
参数解释:

  • family: 套接字家族可以使 AF_UNIX 或者 AF_INET。
  • type: 套接字类型可以根据是面向连接的还是非连接分为SOCK_STREAM 或 SOCK_DGRAM。
  • protocol: 一般不填默认为 0。
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_INETIPv4
socket.AF_INET6IPv6
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。
socket.SOCK_SEQPACKET可靠的连续数据包服务
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)

通过s = socket.socket()方法,我们可以获得一个socket对象s,也就是通常说的获取了一个“套接字”,该对象具有一下方法:

方法描述
服务器端方法
s.bind()绑定地址(host,port)到套接字,在AF_INET下,以元组(host,port)的形式表示地址。
s.listen(backlog)开始监听。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()被动接受客户端连接,(阻塞式)等待连接的到来,并返回(conn,address)二元元组,其中conn是一个通信对象,可以用来接收和发送数据。address是连接客户端的地址。
客户端方法
s.connect(address)客户端向服务端发起连接。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()connect()函数的扩展版本,出错时返回出错码,而不是抛出异常
公共方法
s.recv(bufsize)接收数据,数据以bytes类型返回,bufsize指定要接收的最大数据量。
s.send()发送数据。返回值是要发送的字节数量。
s.sendall()完整发送数据。将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.recvform()接收UDP数据,与recv()类似,但返回值是(data,address)。其中data是包含接收的数据,address是发送数据的套接字地址。
s.sendto(data,address)发送UDP数据,将数据data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,必须执行。
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)设置给定套接字选项的值。
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.fileno()返回套接字的文件描述符。
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()创建一个与该套接字相关连的文件

注意:

  1. Python3以后,socket传递的都是bytes类型的数据,字符串需要先转换一下,string.encode()即可;另一端接收到的bytes数据想转换成字符串,只要bytes.decode()一下就可以
  2. 在正常通信时,accept()recv()方法都是阻塞的。所谓的阻塞,指的是程序会暂停在那,一直等到有数据过来。

socket编程的思路

Python的socket编程,通常可分为TCPUDP编程两种

  1. TCP是带连接的可靠传输服务,每次通信都要握手,结束传输也要挥手,数据会被检验,是使用最广的通用模式,三次握手四次挥手
  2. UDP是不带连接的传输服务(不需建立连接和断开连接),简单粗暴,不加控制和检查的一股脑将数据发送出去的方式,但是传输速度快,通常用于安全和可靠等级不高的业务场景,比如文件下载。

TCP编程

服务器端

import socket

ip_port = ('127.0.0.1', 9999)

sk = socket.socket()            # 创建套接字
sk.bind(ip_port)                # 绑定服务地址
sk.listen(5)                    # 监听连接请求
print('启动socket服务,等待客户端连接...')
conn, address = sk.accept()     # 等待连接,此处自动阻塞
while True:     # 一个死循环,直到客户端发送‘exit’的信号,才关闭连接
    client_data = conn.recv(1024).decode()      # 接收信息
    if client_data == "exit":       # 判断是否退出连接
        exit("通信结束")
    print("来自%s的客户端向你发来信息:%s" % (address, client_data))
    conn.sendall('服务器已经收到你的信息'.encode())    # 回馈信息给客户端
conn.close()    # 关闭连接
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客户端

import socket

ip_port = ('127.0.0.1', 9999)

s = socket.socket()     # 创建套接字

s.connect(ip_port)      # 连接服务器

while True:     # 通过一个死循环不断接收用户输入,并发送给服务器
    inp = input("请输入要发送的信息: ").strip()
    if not inp:     # 防止输入空信息,导致异常退出
        continue
    s.sendall(inp.encode())

    if inp == "exit":   # 如果输入的是‘exit’,表示断开连接
        print("结束通信!")
        break

    server_reply = s.recv(1024).decode()
    print(server_reply)

s.close()       # 关闭连接
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测试图如下:
在这里插入图片描述

套接字的创建和关闭,服务器的绑定和监听,客户端的连接,这些都是固定套路,收发是一一对应的,有发就要有收,并且recv()方法默认是阻塞的

UDP编程

由于UDP没有握手和挥手的过程,因此accept()和connect()方法都不需要
服务端

import socket
ip_port = ('127.0.0.1', 9999)
sk = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM, 0)
sk.bind(ip_port)

while True:
    data = sk.recv(1024).strip().decode()
    print(data)
    if data == "exit":
        print("客户端主动断开连接!")
        break

sk.close()

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客户端

import socket
ip_port = ('127.0.0.1', 9999)

sk = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM, 0)
while True:
    inp = input('发送的消息:').strip()
    sk.sendto(inp.encode(), ip_port)
    if inp == 'exit':
        break

sk.close()
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测试图如下:
在这里插入图片描述
实战项目:
编写端口扫描器:https://blog.csdn.net/Kris__zhang/article/details/114888101
编写udp端口扫描工具全:https://blog.csdn.net/Kris__zhang/article/details/114830931?spm=1001.2014.3001.5501

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