一、網(wǎng)絡(luò)知識(shí)的一些介紹

socket 是網(wǎng)絡(luò)連接端點(diǎn)。例如當(dāng)你的Web瀏覽器請(qǐng)求dhdzp.com上的主頁時(shí)，你的Web瀏覽器創(chuàng)建一個(gè)socket并命令它去連接 dhdzp.com的Web服務(wù)器主機(jī)，Web服務(wù)器也對(duì)來自的請(qǐng)求在一個(gè)socket上進(jìn)行監(jiān)聽。兩端使用各自的socket來發(fā)送和 接收信息。

在使用的時(shí)候，每個(gè)socket都被綁定到一個(gè)特定的IP地址和端口。IP地址是一個(gè)由4個(gè)數(shù)組成的序列，這4個(gè)數(shù)均是范圍 0~255中的值（例如，220,176,36,76)；端口數(shù)值的取值范圍是0~65535。端口數(shù)小于1024的都是為眾所周知的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)所保留的 （例如Web服務(wù)使用的80端口）；最大的保留數(shù)被存儲(chǔ)在socket模塊的IPPORT_RESERVED變量中。你也可以為你的程序使用另外的端口數(shù) 值。

不是所有的IP地址都對(duì)世界的其它地方可見。實(shí)際上，一些是專門為那些非公共的地址所保留的（比如形如192.168.y.z或10.x.y.z）。地址127.0.0.1是本機(jī)地址；它始終指向當(dāng)前的計(jì)算機(jī)。程序可以使用這個(gè)地址來連接運(yùn)行在同一計(jì)算機(jī)上的其它程序。

IP地址不好記，你可以花點(diǎn)錢為特定的IP地址注冊(cè)一個(gè)主機(jī)名或域名（比如使用dhdzp.com代替222.76.216.16）。域名服務(wù)器（DNS）處理名字到IP地址的映射。每個(gè)計(jì)算機(jī)都可以有一個(gè)主機(jī)名，即使它沒有在官方注冊(cè)。

多少信息通過一個(gè)網(wǎng)絡(luò)被傳送基于許多因素，其中之一就是使用的協(xié)議。許多的協(xié)議是基于簡單的、低級(jí)協(xié)議以形成一個(gè)協(xié)議棧。例如HTTP協(xié)議，它是用在Web瀏覽器與Web服務(wù)器之間通信的協(xié)議，它是基于TCP協(xié)議，而TCP協(xié)議又基于IP協(xié)議。

當(dāng) 在你自己的兩個(gè)程序間傳送信息的時(shí)候，你通常選擇TCP或UDP協(xié)議。TCP協(xié)議在兩端間建立一個(gè)持續(xù)的連接，并且你所發(fā)送的信息有保證的按順序到達(dá)它們 的目的地。UDP不建立連接，它的速度快但不可靠。你發(fā)送的信息也可能到不了另一端；或它們沒有按順序到達(dá)。有時(shí)候一個(gè)信息的多個(gè)復(fù)制到達(dá)接收端，即使你 只發(fā)送了一次。

二、使用地址和主機(jī)名

socket模塊提供了幾個(gè)函數(shù)用于使用主機(jī)名和地址來工作。

gethostname()返回運(yùn)行程序所在的計(jì)算機(jī)的主機(jī)名：

>>> import socket
>>> socket.gethostname()
'lenovo'

gethostbyname(name) 嘗試將給定的主機(jī)名解釋為一個(gè)IP地址。首先將檢查當(dāng)前計(jì)算機(jī)是否能夠解釋。如果不能，一個(gè)解釋請(qǐng)求將發(fā)送給一個(gè)遠(yuǎn)程的DNS服務(wù)器（遠(yuǎn)程的DNS服務(wù)器 還可能將解釋請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)給另一個(gè)DNS服務(wù)器，直到該請(qǐng)求可以被處理）。gethostbyname函數(shù)返回這個(gè)IP地址或在查找失敗后引發(fā)一個(gè)異常。

>>> socket.gethostbyname('lenovo')
'192.168.1.4'
>>> socket.gethostbyname('dhdzp.com')
'222.76.216.16'

一個(gè)擴(kuò)展的形式是gethostbyname_ex(name)，它返回一個(gè)包含三個(gè)元素的元組，分別是給定地址的主要的主機(jī)名、同一IP地址的可選的主機(jī)名的一個(gè)列表、關(guān)于同一主機(jī)的同一接口的其它IP地址的一個(gè)列表（列表可能都是空的）。

>>> socket.gethostbyname('www.163.com')
'60.191.81.49'
>>> socket.gethostbyname_ex('www.163.com')
('www.cache.split.netease.com', ['www.163.com'], ['60.191.81.48', '60.191.81.49
, '60.191.81.50', '60.191.81.51', '60.191.81.52', '60.191.81.53', '60.191.81.54
, '220.181.28.50', '220.181.28.51', '220.181.28.52', '220.181.28.53', '220.181.
8.54', '220.181.31.182', '220.181.31.183', '220.181.31.184'])

gethostbyaddr(address)函數(shù)的作用與gethostbyname_ex相同，只是你提供給它的參數(shù)是一個(gè)IP地址字符串：

>>> socket.gethostbyaddr('202.165.102.205')
('homepage.vip.cnb.yahoo.com', ['www.yahoo.com.cn'], ['202.165.102.205'])

getservbyname(service,protocol)函數(shù)要求一個(gè)服務(wù)名（如'telnet'或'ftp'）和一個(gè)協(xié)議（如'tcp'或'udp'），返回服務(wù)所使用的端口號(hào)：

>>>socket.getservbyname('http','tcp')
80
>>>socket.getservbyname('telnet','tcp)
23

通常，非Python程序以32位字節(jié)包的形式存儲(chǔ)和使用IP地址。inet_aton(ip_addr)和inet_ntoa(packed)函數(shù)在這個(gè)形式和IP地址間作轉(zhuǎn)換：

>>> socket.inet_aton('222.76.216.16')
'\xdeL\xd8\x10'
>>> socket.inet_ntoa('\xdeL\xd8\x10')
'222.76.216.16'

socket 也定義了一些變量來代表保留的IP地址。INADDR_ANY和INADDR_BROADCAST是被保留的IP地址分別代表任意IP地址和廣播地 址；INADDR_LOOPBACK代表loopback設(shè)備，總是地址127.0.0.1。這些變量是32位字節(jié)數(shù)字形式的。

getfqdn([name])函數(shù)返回關(guān)于給定主機(jī)名的全域名（如果省略，則返回本機(jī)的全域名）。

三、使用低級(jí)的socket通信

盡管Python提供了一些封裝，使得使用socket更容易，但是你也可以直接使用socket來工作。

1、創(chuàng)建和銷毀socket

socket 模塊中的socket(family,type[,proto])函數(shù)創(chuàng)建一個(gè)新的socket對(duì)象。family的取值通常是AF_INET。type 的取值通常是SOCK_STREAM(用于定向的連接，可靠的TCP連接)或SOCK_DGRAM(用于UDP)：

>>> from socket import *
>>> s=socket(AF_INET,SOCK_STREAM)

family和type參數(shù)暗指了一個(gè)協(xié)議，但是你可以使用socket的第三個(gè)可選的參數(shù)（proto的取值如IPPROTO_TCP或IPPROTO_RAW）來指定所使用的協(xié)議。代替使用IPPROTO_XX變量，你可以使用函數(shù)getprotobyname：

>>> getprotobyname('tcp')
6
>>> IPPROTO_TCP
6

fromfd(fd,type[,proto]) 是一個(gè)很少被使用的函數(shù)，它用來從打開的一個(gè)文件描述符創(chuàng)建一個(gè)socket對(duì)象（文件描述符由文件的fileno()方法返回）。文件描述符與一個(gè)真實(shí) 的socket連接，而非一個(gè)文件。socket對(duì)象的fileno()方法返回關(guān)于這個(gè)socket的文件描述符。

當(dāng)你使用完工 socket對(duì)象時(shí)，你應(yīng)調(diào)用close()方法顯式的關(guān)閉socket以盡快釋放資源（盡管socket被垃圾回收器回收時(shí)將自動(dòng)被關(guān)閉）。另外，你也 可以使用shutdown(how)方法來關(guān)閉連接一邊或兩邊。參數(shù)0阻止socket接收數(shù)據(jù)，1阻止發(fā)送，2阻止接收和發(fā)送。

2、連接socket

當(dāng) 兩個(gè)socket連接時(shí)(例如使用TCP)，一端監(jiān)聽和接收進(jìn)來的連接，而另一端發(fā)起連接。臨聽端創(chuàng)建一個(gè)socket，調(diào)用bind(address) 函數(shù)去綁定一個(gè)特定的地址和端口，調(diào)用listen(backlog)來臨聽進(jìn)來的連接，最后調(diào)用accept()來接收這個(gè)新的，進(jìn)來的連接,下面是在 服務(wù)器端的代碼：

>>> s=socket(AF_INET,SOCK_STREAM)
>>> s.bind(('127.0.0.1',44444))
>>> s.listen(1)
>>> q,v=s.accept() #返回socket q和地址v

注意：上面的代碼將一直處于等待直到連接被建立。下面我們?cè)俅蜷_另一個(gè)Python解釋器，用作客戶端；然后鍵入如下代碼：
>>> from socket import *
>>> s=socket(AF_INET,SOCK_STREAM)
>>> s.connect(('127.0.0.1',44444) #發(fā)起連接

好了，我們驗(yàn)證一下連接是否建立了。我們?cè)诜?wù)器端鍵入以下代碼來發(fā)送一條信息：

>>> q.send('hello,i come from pythontik.com') 注：有時(shí)可能出現(xiàn)send() argument 1 must be string or buffer,not str 錯(cuò)誤，原因可能是您的機(jī)器不支持UTF-8字符集，臨時(shí)解決方案是q.send(b' hello...')
31 #發(fā)送的字節(jié)數(shù)

在客戶端鍵入以下代碼來接收信息：
>>> s.recv(1024)
'hello,i come from pythontik.com'

你 傳遞給bind和connect的地址是一個(gè)關(guān)于AF_INET的socket的元組(ipAddress,port)。代替connect，你也可以調(diào) 用connect_ex(address)方法。如果背后對(duì)C的connect的調(diào)用返回一個(gè)錯(cuò)誤，那么connect_ex也將返回一個(gè)錯(cuò)誤（否則返回 0代表成功），代替引發(fā)一個(gè)異常。

當(dāng)你調(diào)用listen時(shí)，你給了它一個(gè)參數(shù)，這個(gè)數(shù)值表示在等待隊(duì)列中允許放置的進(jìn)來的連接總數(shù)。當(dāng)?shù)却?duì)列已滿時(shí)，如果有更多的連接到達(dá)，那么遠(yuǎn)程端將被告知連接被拒絕。在socket模塊中的SOMAXCONN變量表明了等待隊(duì)列所能容納的最大量。

accept()方法返回形如bind和connect的一個(gè)地址，代表遠(yuǎn)程socket的地址。下面顯示變量v的值：

>>> v
('127.0.0.1', 1334)

UDP是不定向的連接，但是你仍然可以使用給定的目的地址和端口來調(diào)用connect去關(guān)聯(lián)一個(gè)socket。

3、發(fā)送和接收數(shù)據(jù)

函 數(shù)send(string[,flags])發(fā)送給定的字符串到遠(yuǎn)程socket。sendto(string[,flags],address)發(fā)送給 定的字符串到一個(gè)特定的地址。通常，send方法用于可靠連接的socket，sendto方法用于不可靠連接的socket，但是如果你在一個(gè) UDP socket上調(diào)用connect來使它與一個(gè)特定的目標(biāo)建立聯(lián)系，那么這時(shí)你也可以使用send方法來代替sendto。

send和sendto都返回實(shí)際發(fā)送的字節(jié)數(shù)。當(dāng)你快速發(fā)送大量的數(shù)據(jù)的時(shí)候，你可能想去確保全部信息已被發(fā)送，那么你可以使用如下的一個(gè)函數(shù)：

def safeSend(sock,msg):
sent=0
while msg:
i=sock.send(msg)
if i==-1: #發(fā)生了錯(cuò)誤
return -1
sent+=i
msg=msg[i:]
time.sleep(25)
return sent

recv(bufsize[,flags]) 方法接收一個(gè)進(jìn)來的消息。如果有大量的數(shù)據(jù)在等待，它只返回前面的bufsize字節(jié)數(shù)的數(shù)據(jù)。recvfrom(bufsize[,flags])做同 樣的事，除了它使用AF_INET socket的返回值是(data,(ipAddress,port)),這便于你知道消息來自哪兒（這對(duì)于非連接的 socket是有用的）。

send,sendto,recv和recvfrom方法都有一個(gè)可選的參數(shù)flags，默認(rèn)值為0。你可以通過對(duì)socket.MSG_*變量進(jìn)行組合（按位或）來建立flags的值。這些值因平臺(tái)而有所不同，但是最通用的值如下所示：

MSG_OOB:處理帶外數(shù)據(jù)（既TCP緊急數(shù)據(jù)）。
MSG_DONTROUTE:不使用路由表；直接發(fā)送到接口。
MSG_PEEK:返回等待的數(shù)據(jù)且不把它們從隊(duì)列中刪除。

例如，如果你有一個(gè)打開的socket，它有一個(gè)消息等待被接收，你可以接收這個(gè)消息后并不把它從進(jìn)來的數(shù)據(jù)的隊(duì)列中刪除：

>>> q.recv(1024,MSG_PEEK)
'hello'
>>> q.recv(1024,MSG_PEEK) #因?yàn)闆]有刪除，所以你可以再得到它。
'hello'

makefile([mode[,bufsize]]) 方法返回一個(gè)文件類對(duì)象，其中封裝了socket，以便于你以后將它傳遞給要求參數(shù)為一個(gè)文件的代碼（或許你喜歡使用文件的方法來代替send和 recv）。這個(gè)可選的mode和bufsize參數(shù)的取值和內(nèi)建的open函數(shù)一樣。

4、使用socket選項(xiàng)

socket對(duì)象的getpeername()和 getsockname()方法都返回包含一個(gè)IP地址和端口的二元組（這個(gè)二元組的形式就像你傳遞給connect和bind的）。 getpeername返回所連接的遠(yuǎn)程socket的地址和端口，getsockname返回關(guān)于本地socket的相同信息。

在默認(rèn) 情況下，socket是阻塞式的，意思就是socket的方法的調(diào)用在任務(wù)完成之前是不會(huì)返回的。例如，如果存儲(chǔ)向外發(fā)送的數(shù)據(jù)的緩存已滿，你又企圖發(fā)送 更多的數(shù)據(jù)，那么你對(duì)send的調(diào)用將被阻塞直到它能夠?qū)⒏嗟臄?shù)據(jù)放入緩存。你可以通過調(diào)用setblocking(flag)方法（其中flag取值 是0，setblocking(0)）來改變這個(gè)默認(rèn)行為，以使socket為非阻塞式。當(dāng)socket為非阻塞式的時(shí)候，如果所做的動(dòng)作將導(dǎo)致阻塞，將 會(huì)引起error異常。下面一段代碼將試圖不斷地接受新的連接并使用函數(shù)processRequest來處理。如果一個(gè)新連接無效，它將間隔半秒再試。另 一方法是在你的監(jiān)聽socket上調(diào)用select或poll來檢測一個(gè)新的連接的到達(dá)。

別的socket的選項(xiàng)可以使用 setsockopt(level,name,value)和getsockopt(level,name[,buflen])方法來設(shè)置和獲取。 socket代表了一個(gè)協(xié)議棧的不同層，level參數(shù)指定了選項(xiàng)應(yīng)用于哪一層。level的取值以SOL_開頭（SOL_SOCKET,SOL_TCP 等等）。name表明你涉及的是哪個(gè)選項(xiàng)。對(duì)于value，如果該選項(xiàng)要求數(shù)值的值，value只能傳入數(shù)字值。你也可以傳遞入一個(gè)緩存（一個(gè)字符串）， 但你必須使用正確的格式。對(duì)getsockopt，不指定buflen參數(shù)意味你要求一個(gè)數(shù)字值，并返回這個(gè)值。如果你提供了 buflen，getsockopt返回代表一個(gè)緩存的字符串，它的最大長度是buflen的字節(jié)數(shù)。下面的例子設(shè)置了一個(gè)socket的用于發(fā)送的緩存 尺寸為64KB：

>>> s=socket(AF_INET,SOCK_STREAM)
>>> s.setsockopt(SOL_SOCKET,SO_SNDBUF,65535)

要得到一個(gè)包在被路由丟棄前所能有的生命周期（TTL）和跳數(shù)，你可以使用如下代碼：

>>> s.getsockopt(SOL_IP,IP_TTL)
32

5、數(shù)值轉(zhuǎn)換

由于不同平臺(tái)的字節(jié)順序不一樣，所以當(dāng)在網(wǎng)絡(luò)中傳輸數(shù)據(jù)時(shí)我們使用標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)字節(jié)順序。nthol(x)和ntohs(x)函數(shù)要求一個(gè)網(wǎng)絡(luò)字節(jié)順序的數(shù)值并把它轉(zhuǎn)換為當(dāng)前主機(jī)字節(jié)順序的相同數(shù)值，而htonl(x)和htons(x)則相反：

>>> import.socket
>>> socket.htons(20000) #轉(zhuǎn)換為一個(gè)16位的值
8270
>>> socket.htonl(20000) #轉(zhuǎn)換為一個(gè)32位的值
541982720
>>> socket.ntohl(541982720)
20000

使用SocketServers

SocketServers模塊為一組socket服務(wù)類定義了一個(gè)基類，這組類壓縮和隱藏了監(jiān)聽、接受和處理進(jìn)入的socket連接的細(xì)節(jié)。

1、SocketServers家族
TCPServer和UDPServer都是SocketServer的子類，它們分別處理TCP和UDP信息。
注意：SocketServer也提供UnixStreamServer(TCPServer的子類)和UNIXdatagramServer(UDPServer的子類)，它們都如同其父類一樣除了在創(chuàng)建監(jiān)聽socket時(shí)使用AF_UNIX代替了AF_INET。

默 認(rèn)情況下，socket服務(wù)一次處理一個(gè)連接，但是你可以使用ThreadingMixIN和ForkingMixIn類來創(chuàng)建任一 SocketServer的線程和子進(jìn)程。實(shí)際上，SocketServer模塊提供了一些對(duì)些有用的類來解決你的麻煩，它們 是：ForkingUDPServer、ForkingTCPServer、ThreadingUDPServer、 ThreadingTCPServer、ThreadingUnixStreamServer和 ThreadingUnixDatagramServer。

SocketServer以通常的方法處理進(jìn)入的連接；要使它更有用，你應(yīng)該 提供你自己的請(qǐng)求處理器類給它以便它傳遞一個(gè)socket去處理。SocketServer模塊中的BaseRequestHandler類是所有請(qǐng)求處 理器的父類。假設(shè)，例如你需要寫一個(gè)多線程的電子郵件服務(wù)器，首先你要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)MailRequestHandler，它是 BaseRequestHandler的子類，然后把它傳遞給一個(gè)新創(chuàng)建的SocketServer:
import SocketServer
...#創(chuàng)建你的MailRequestHandler
addr=('220.172.20.6',25) #監(jiān)聽的地址和端口
server=SocketServer.ThreadingTCPServer(addr,MailRequestHandler)
server.serve_forever()

每 次一個(gè)新的連接到來時(shí)，這個(gè)server創(chuàng)建一個(gè)新的MailRequestHandler實(shí)例并調(diào)用它的handle()方法來處理這個(gè)新的請(qǐng)求。因?yàn)?server繼承自ThreadingTCPServer，對(duì)于每個(gè)新的請(qǐng)求它都啟動(dòng)一個(gè)單獨(dú)的線程來處理這個(gè)請(qǐng)求，以便于多個(gè)請(qǐng)求能夠被同時(shí)處理。如果 用handle_request()代替server_forever，它將一個(gè)一個(gè)的處理連接請(qǐng)求。server_forever 只是反復(fù)調(diào)用 handle_request而已。

一般來說，你只需使用socket服務(wù)之一，但是如果你需要?jiǎng)?chuàng)建你自己的子類的話，你可以覆蓋我們下面提到的方法來定制它。

當(dāng) 服務(wù)被第一次創(chuàng)建的時(shí)候，__init__函數(shù)調(diào)用server_bind()方法來綁定監(jiān)聽socket(self.socket)到正確的地址 (self.server_address)。然后調(diào)用server_activate()來激活這個(gè)服務(wù)(默認(rèn)情況下，調(diào)用socket的listen 方法)。

這個(gè)socket服務(wù)不做任何事情直到調(diào)用了handle_request或serve_forever方法。 handle_request調(diào)用get_request()去等待和接收一個(gè)新的socket連接，然后調(diào)用 verify_request(request,client_address)去看服務(wù)是否會(huì)處理這個(gè)連接(你可以在訪問控制中使用這個(gè)，默認(rèn)情況下 verify_request總是返回true)。如果會(huì)處理這個(gè)請(qǐng)求，handle_request然后調(diào)用 process_request(request,client_address)，如果 process_request(request,client_address)導(dǎo)致一個(gè)異常的話，將調(diào)用 handle_error(request,client_address)。默認(rèn)情況下，process_request簡單地調(diào)用 finish_request(request,client_address)；子進(jìn)程和線程類覆蓋了這個(gè)行為去開始一新的進(jìn)程或線程，然后調(diào)用 finish_request。finish_request實(shí)例化一個(gè)新的請(qǐng)求處理器，請(qǐng)求處理器輪流調(diào)用它們的handle()方法。

當(dāng)SocketServer創(chuàng)建一個(gè)新的請(qǐng)求處理器時(shí)，它傳遞給這個(gè)處理器的__init__函數(shù)的self變量，以便于這個(gè)處理器能夠訪問關(guān)于這個(gè)服務(wù)的信息。

SocketServer 的fileno()方法返回監(jiān)聽socket的文件描述符。address_family成員變量指定了監(jiān)聽socket的socket族(如 AF_INET)，server_address包含了監(jiān)聽socket被綁定到的地址。socket變量包含監(jiān)聽socket自身。

2、請(qǐng)求處理器

請(qǐng) 求處理器有setup()、handle()和finish()方法，你可以覆蓋它們來定制你自己的行為。一般情況下，你只需要覆蓋handle方法。 BaseRequestHandler的__init__函數(shù)調(diào)用setup()方法來做初始化的工作，handle()服務(wù)于請(qǐng)求，finish()用 于執(zhí)行清理工作，如果handle或setup導(dǎo)致一個(gè)異常，finish不會(huì)被調(diào)用。記住，你的請(qǐng)求處理器會(huì)為每個(gè)請(qǐng)求創(chuàng)建一個(gè)新的實(shí)例。

request 成員變量有關(guān)于流(TCP)服務(wù)的最近接受的socket；對(duì)于數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)，它是一個(gè)包含進(jìn)入消息和監(jiān)聽socket的元組。 client_address包含發(fā)送者的地址，server有對(duì)SocketServer的一個(gè)引用(通過這你可以訪問它的成員，如 server_address)。

下面的例子實(shí)現(xiàn)了一個(gè)EchoRequestHandler，這作為一個(gè)服務(wù)端它將客戶端所發(fā)送的數(shù)據(jù)再發(fā)送回客戶端：

>>> import SocketServer
>>> class EchoRequestHandler(SocketServer.BaseRequestHandler):
... def handle(self):
... print 'Got new connection!'
... while 1:
... mesg=self.request.recv(1024)
... if not msg:
... break
... print 'Received:',msg
... self.request.send(msg)
... print 'Done with connection'
>>> server=SocketServer.ThreadingTCPServer(('127.0.0.1',12321),EchoReuestHandler)
>>> server.handle_request() #執(zhí)行后將等待連接
Got new connection!
Received: Hello!
Received: I like Tuesdays!
Done with connection

打開另一個(gè)Python解釋器作為客戶端，然后執(zhí)行如下代碼：

>>> from socket import *
>>> s=socket(AF_INET,SOCK_STREAM)
>>> s.connect(('120.0.0.1',12321))
>>> s.send('Hello!')
6
>>> print s.recv(1024)
Hello!
>>> s.send('I like Tuesdays!')
16
>>> print s.recv(1024)
I like Tuesdays!
>>> s.close()

SocketServer 模塊也定義了BaseRequestHandler的兩個(gè)子類：StreamRequestHandler和 DatagramRequestHandler。它們覆蓋了setup和finish方法并創(chuàng)建了兩個(gè)文件對(duì)象rfile和wfile，你可以用這兩個(gè)文 件對(duì)象來向客戶端讀寫數(shù)據(jù)，從而代替使用socket方法。

socket的阻塞或同步編程


一、使用socket

網(wǎng) 絡(luò)編程中最基本的部分就是socket(套接字）。socket有兩種：服務(wù)端socket和客戶端 socket。在你創(chuàng)建了一個(gè)服務(wù)端socket之 后，你告訴它去等待連接。然后它將監(jiān)聽某個(gè)網(wǎng)絡(luò)地址（形如：xxx.xxx.xxx.xxx:xxx) 直到客戶端連接。然后這兩端就可以通信了。

處理客戶端socket通常比處理服務(wù)端socket要容易一點(diǎn)，因?yàn)榉?wù)端必須時(shí)刻準(zhǔn)備處理來自客戶端的連接，并且它必須處理多個(gè)連接，而客戶端只需要簡單的連接，然后做點(diǎn)什么，然后斷開連接。

實(shí) 例化一個(gè)socket時(shí)，可以指定三個(gè)參數(shù)：地址系列（默認(rèn)為socket.AF_INET）、流socket（這是個(gè)默認(rèn) 值： socket.SOCK_STREAM）或數(shù)據(jù)報(bào)socket（socket.SOCK_DGRAM）、協(xié)議（默認(rèn)值是0）。對(duì)于簡單的 socket，你可以不指定任何參數(shù)而全部使用默認(rèn)值。

服務(wù)端socket在使用bind方法之后調(diào)用listen方法去監(jiān)聽一個(gè)給定的 地址。然后，客戶端socket就可以通過使用connect方法（connect方法所使用的地址參數(shù)與bind相同）去連接服務(wù)端。listen方法 要求一個(gè)參數(shù)，這個(gè)參數(shù)就是等待連接隊(duì)列中所能包含的連接數(shù)。

一旦服務(wù)端socket調(diào)用了listen方法，就進(jìn)入了臨聽狀態(tài)，然后通 常使用一個(gè)無限的循環(huán)：1、開始接受客房端的連接，這通過調(diào)用accept方法來實(shí)現(xiàn)。調(diào)用了這個(gè)方法后將處于阻塞狀態(tài)（等待客戶端發(fā)起連接）直到一個(gè)客 戶端連接，連接后，accept返回形如(client,address)的一個(gè)元組，其中client是一個(gè)用于與客戶端通信的 socket，address是客戶端的形如xxx.xxx.xxx.xxx:xxx的地址；2、然后服務(wù)端處理客戶端的請(qǐng)求；3、處理完成之后又調(diào)用 1。

關(guān)于傳輸數(shù)據(jù)，socket有兩個(gè)方法：send和recv。send使用字符串參數(shù)發(fā)送數(shù)據(jù)；recv參數(shù)是字節(jié)數(shù)，表示一次接受的數(shù)據(jù)量，如果你不確定一次該接受的數(shù)據(jù)量的話，最好使用1024。

下面給出一個(gè)最小的服務(wù)器/客戶機(jī)的例子：

服務(wù)端：

import socket
s = socket.socket()
host = socket.gethostname()
port = 1234
s.bind((host, port))
s.listen(5)
while True:
c, addr = s.accept()
print 'Got connection from', addr
c.send('Thank you for connecting')
c.close()

客戶端：

import socket
s = socket.socket()
host = socket.gethostname()
port = 1234
s.connect((host, port))
print s.recv(1024)

注意：如果你使用Ctrl-C來停止服務(wù)端的話，如果再次使用相同的端口可能需要等待一會(huì)兒。

二、使用SocketServer

SocketServer模塊簡單化了編寫網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的工作。
它提供了四個(gè)基本的服務(wù)類：TCPServer(使用TCP協(xié)議)、UDPServer(使用數(shù)據(jù)報(bào))、UnixStreamServer、

UnixDatagramServer。UnixStreamServer和UnixDatagramServer用于類Unix平臺(tái)。
這四個(gè)類處理請(qǐng)求都使用同步的方法，也就是說，在下一個(gè)請(qǐng)求處理開始之前當(dāng)前的請(qǐng)求處理必須已完成

。

用SocketServer創(chuàng)建一個(gè)服務(wù)器需要四步：

1、通過子類化BaseRequestHandler類和覆蓋它的handle()方法來創(chuàng)建一個(gè)請(qǐng)求處理器類，用于處理進(jìn)來

的請(qǐng)求；
2、實(shí)例化服務(wù)類如TCPServer，并傳遞給它參數(shù)：服務(wù)器地址和請(qǐng)求處理器類；
3、調(diào)用服務(wù)實(shí)例對(duì)象的handle_request()或serve_forever()方法去處理請(qǐng)求。

下面使用SocketServer用同步的方法寫一個(gè)最簡單的服務(wù)器：

from SocketServer import TCPServer, StreamRequestHandler
#第一步。其中StreamRequestHandler類是BaseRequestHandler類的子類，它為流socket定義了
#rfile和wfile方法
class Handler(StreamRequestHandler):
def handle(self):
addr = self.request.getpeername()
print 'Got connection from', addr
self.wfile.write('Thank you for connecting')

#第二步。其中''代表運(yùn)行服務(wù)器的主機(jī)
server = TCPServer(('', 1234), Handler)
#第三步。serve_forever()導(dǎo)致進(jìn)入循環(huán)狀態(tài)
server.serve_forever()

注意：使用阻塞或同步的方法一次只能連接一個(gè)客戶端，處理完成后才能連接下一個(gè)客戶端。

非阻塞或異步編程