Python: Socket编程举例 (和C/C++ socket 编程类似）

对编程而言，Socket是底层网络接口。简而言之，对IPv4， Socket 就是主机（主机名或者IP地址）加上端口号 (host, port)，是计算机开发者对传输层协议（TCP/UDP）等的封装实现。

注意： 如果是对IPv6, Socket 就是 (host, port, flowinfo, scope_id)

Python socket API的官方文档参见 socket — Low-level networking interface — Python 3.9.16 documentation，建议感兴趣的读者打开细读。文档开头就提到“The Python interface is a straightforward transliteration of the Unix system call and library interface for sockets to Python’s object-oriented style”， 说明Python 的socket 模块就是根据 C/C++ socket API “直译”，并且按照面向对象风格。

所以以前有过C/C++ socket编程经验的工程师，对Python的socket编程会容易上手。只是需要注意一下 read(), write()被替换成recv()，send()。

1. socket 实例的构造

Python的socket 模块中socket类的构造函数定义如下 （PyCharm 中截图）：

 AddressFamily 包括：

• socket.AF_UNIX 
• socket.AF_INET (用于IPv4)
• socket.AF_INET6 (用于IPv6)

SocketKind 包括：

• socket.SOCK_STREAM (用于TCP，面向连接)
• socket.SOCK_DGRAM (用于UDP，面向无连接)
• socket.SOCK_RAW
• socket.SOCK_RDM
• socket.SOCK_SEQPACKET

2. 流程

2.1 Server 端

1. 创建 socket 对象
2. 绑定端口 ( bind() )
3. 监听端口( listen(N), N是队列大小）
4. 等待 Client 端的socket连接 ( conn, new_port = accept() )
5. 读取 Client端 数据 （ recv() ）
6. 发送 Server端 数据 ( send() ）
7. 关闭 Client端 socket 连接 （ close() ）
8. 关闭 Server端 socket 连接 （ close() ）

2.2 Client 端

1. 创建 socket 对象
2. 连接Server 端 ( connect() ）
3. 发送 Client端 数据 ( send() ）
4. 读取 Server端 数据 （ recv() ）
5. 关闭 Client端 socket 连接 （ close() ）

3. 举例

3.1 Server端 echo 来自 Client端的 数据

# Echo server programimport socketHOST = ''  # Symbolic name meaning all available interfacesPORT = 50007  # Arbitrary non-privileged portwith socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) as s:    s.bind((HOST, PORT))    s.listen(1)    conn, addr = s.accept()    with conn:        print('Connected by', addr)        while True:            data = conn.recv(1024)            print("received data: ", data.decode("utf-8"))            if not data: break            conn.sendall(data)    conn.close()    s.close()

使用 telent localhost 50007 作为Client 端连接上Server， 发送数据，如下图

 3.2  Client 端 echo 来自Server 的消息

配合3.1 例子

# Echo client programimport socketHOST = '127.0.0.1'  # The remote hostPORT = 50007  # The same port as used by the serverloop = 5with socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) as s:    s.connect((HOST, PORT))    for i in range(loop):        to_send = "Hello, World. -- " + str(i)        s.sendall(to_send.encode("utf-8"))        data = s.recv(1024)        print('Client Received', repr(data))

执行结果为