代码收藏家技术教程 2024-07-18

Python Socket详解及使用教程（附案例）

socket 是 Python 中用于网络通信的一个标准库。它提供了创建网络套接字并进行网络通信的接口。下面我会详细解释 Python 中 socket 的基本概念和使用方法。

简单列程，在文章后面，可以自行翻阅

基本概念

套接字（Socket）：套接字是计算机之间进行通信的一种约定或端点，是不同主机间进程进行通信的端点。

TCP 和 UDP：

TCP（传输控制协议）：面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议。

UDP（用户数据报协议）：无连接的、不可靠的、基于数据报的传输层通信协议。

创建套接字

在 Python 中，使用 socket 模块创建套接字的基本语法如下：

import socket  
  
# 创建一个 TCP 套接字  
tcp_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)  
  
# 创建一个 UDP 套接字  
udp_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)

其中：

socket.AF_INET 表示使用 IPv4 地址。

socket.SOCK_STREAM 表示使用 TCP 协议。

socket.SOCK_DGRAM 表示使用 UDP 协议。

绑定地址和端口

对于服务器端套接字，通常需要绑定到一个特定的地址和端口上：

tcp_socket.bind(('localhost', 12345))

监听连接（仅适用于 TCP）

对于 TCP 服务器，需要监听连接：

tcp_socket.listen(5)  # 最多挂起 5 个连接

接受连接（仅适用于 TCP）

服务器可以使用 accept 方法接受客户端的连接请求：

client_socket, client_address = tcp_socket.accept()

这将返回一个包含新套接字和客户端地址的元组。新套接字用于与客户端通信。

连接服务器（仅适用于 TCP）

对于 TCP 客户端，需要连接到服务器：

client_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)  
client_socket.connect(('server_address', port))

发送和接收数据

发送数据：

对于 TCP，使用 send 或 sendall 方法：

tcp_socket.send(b'Hello, server!')

对于 UDP，使用 sendto 方法：

udp_socket.sendto(b'Hello, server!', ('server_address', port))

接收数据：

对于 TCP，使用 recv 方法：

data = tcp_socket.recv(1024)  # 最多接收 1024 字节的数据

对于 UDP，使用 recvfrom 方法：

data, server_address = udp_socket.recvfrom(1024)

关闭套接字

使用 close 方法关闭套接字：

socket.close()

TCP示例

TCP 服务器示例

import socket  
  
def start_tcp_server():  
    server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)  
    server_socket.bind(('localhost', 12345))  
    server_socket.listen(5)  
    print('Server started, listening on port 12345...')  
      
    while True:  
        client_socket, client_address = server_socket.accept()  
        print(f'Connection from {client_address}')  
        data = client_socket.recv(1024)  
        print(f'Received data: {data.decode()}')  
        client_socket.send(b'Hello, client!')  
        client_socket.close()  
  
if __name__ == '__main__':  
    start_tcp_server()

TCP 客户端示例

import socket  
  
def start_tcp_client():  
    client_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)  
    client_socket.connect(('localhost', 12345))  
    client_socket.send(b'Hello, server!')  
    data = client_socket.recv(1024)  
    print(f'Received data from server: {data.decode()}')  
    client_socket.close()  
  
if __name__ == '__main__':  
    start_tcp_client()

UDP服务器示例

UDP 服务器示例

import socket  
  
def start_udp_server():  
    server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)  # 创建UDP套接字  
    server_socket.bind(('localhost', 12345))  # 绑定地址和端口  
    print('UDP Server started, listening on port 12345...')  
  
    while True:  
        data, client_address = server_socket.recvfrom(1024)  # 接收数据  
        print(f'Received data from {client_address}: {data.decode()}')  
        server_socket.sendto(b'Hello, client!', client_address)  # 发送响应  
  
if __name__ == '__main__':  
    start_udp_server()

UDP 客户端示例

import socket  
  
def start_udp_client():  
    client_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)  # 创建UDP套接字  
    message = b'Hello, server!'  
    server_address = ('localhost', 12345)  
  
    client_socket.sendto(message, server_address)  # 发送数据  
    data, server_address = client_socket.recvfrom(1024)  # 接收响应  
    print(f'Received data from server: {data.decode()}')  
  
    client_socket.close()  # 关闭套接字  
  
if __name__ == '__main__':  
    start_udp_client()