socket编程各步骤作用简述之python版

2022-09-13 13:49:45

python的标准库里面自带了socket模块,直接可以导入,连接方式和其它编程语言基本也是一样的,因为初学socket编程所以每一步具体起到什么作用还不是很明确,而网上基本都是直接代码,大同小易;只有自己试了几次才知道。来看一下比喻的socket连接图:


基本上一个程序对应一个端口,一个线程监听一个socket消息。正常单线程时,有一个请求连接发来,直接就是由唯一的主线程来监听,然后发送消息、接收消息,此时若有其它请求来时,则不会处理只能在请求队列等待,当请求队列已满时则不会再接收请求,直接返回错误。当第一个请求连接处理完事情后,调用了close方法把客户端连接断开后,才开始读取请求队列里最早的请求,此时请求队列不是满的,将可以继续接收请求并排队等待被处理。

from socket import *
from time import ctime
tcpSerSock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)    #建立一个服务器socket对象
tcpSerSock.bind(('localhost', 21567))    #设置服务器socket对象的参数
tcpSerSock.listen(5)   #设置服务器socket的请求队列长度
while True:
    print 'waiting for connection.....'
    tcpCliSock, addr = tcpSerSock.accept()    ##开始监听服务器socket端口,可以有多个线程来一起监控
    print '...conneced from:', addr
    while True:
        data = tcpCliSock.recv(1024)       #接收客户端消息
        if not data:
            break
        tcpCliSock.send('[%s] %s' % (ctime(), data))    #向客户端发送消息
    tcpCliSock.close()    ##关闭客户端socket的链接

而当不是单线程时,就会有多个线程监听同一个端口,当有连接来时优先级最高的线程将会监听到请求并开始处理,此时有第二个请求来时,再次有优先级最高的线程来监控并处理请求,直到所有线程都用完了,才开始往优先级最高的线程监听队列里插入请求。【适用于短连接,如浏览器】

#!/usr/bin/env python  
#encoding: utf-8
import socket, sys, threading, ctime
  
SERVER = '127.0.0.1' #主机IP  
PORT = 8080 #端口号  
MAXTHREADS = 10
RECVBUFLEN = 1024

class Checker(threading.Thread):
    def __init__(self,socket,num):
        threading.Thread.__init__(self)
        self.socket = socket
        self.num = num
        print 'thread started!'
    
    def run(self):
        while True:
            self.socket.listen(2)
            print 'waiting for connection.....'
            cs,address = self.socket.accept()
            print '...conneced from:', address
            while True:
                data = cs.recv(1024)
                if not data:
                    break
                cs.send('[%s] %s' % (ctime(), data))
            cs.close()
        self.socket.close()
        
class authServer(object):
    def __init__(self):
        self.socket = None
    def run(self):
        self.socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
        self.socket.bind((SERVER,PORT))
        i = 0
        chkerlist = []
        while i<MAXTHREADS:
            chker = Checker(self.socket,i)
            chker.start()
            i = i + 1
            chkerlist.append(chker)
        for chker in chkerlist:
            chker.join()

if __name__ == '__main__':
    asvr = authServer()
    asvr.run()

上述多线程情况是设置了固定数目的线程,而实际情况中我们经常遇到的情况是不知道会有多少请求,那么就会用一个线程监听,每次监听到请求后新起一个线程,这样有多少请求就会起多少线程,不需要预先设置线程数了。当然如果愿意是可以控制一个数量的【适用于长连接,如qq】

#!/usr/bin/env python  
#encoding: utf-8
import socket, threading
from time import ctime
  
SERVER = '127.0.0.1' #主机IP  
PORT = 8080 #端口号  
MAXTHREADS = 10
RECVBUFLEN = 1024

class ComunicateServer(threading.Thread):
    def __init__(self, clientsocket, address, num):
        threading.Thread.__init__(self)
        self.socket = clientsocket
        self.num = num
        self.address = address
        print 'New thread [%d] started!' % self.num 
    
    def run(self):
        while True:
            data = self.socket.recv(1024)
            if not data:
                break
            self.socket.send('[%s] %s %s' % (ctime(), data, self.address))
        self.socket.close()

class ListenServer(threading.Thread):
    def __init__(self):
        threading.Thread.__init__(self)
        self.socket = None
        print 'Start Listen....'
        
    def run(self):
        self.socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
        self.socket.bind((SERVER,PORT))
        self.socket.listen(2)
        num = 1
        while True:
            cs,address = self.socket.accept()
            comser = ComunicateServer(cs, address, num)
            comser.start()
            num += 1
            print 'Listen Next...'
        self.socket.close()

if __name__ == '__main__':
    asvr = ListenServer()
    asvr.start()
    asvr.join()

至此,socket服务端的程序基本功能的结构就这样了,复杂的内容都是在这个基础上构建的,用户数量多的时候就会分多个服务器去管理和维护客户端的链接。有设置专门认证的服务器,有专门保存客户端链接的服务器,有专门写数据库的服务器,还有专门进行各服务器控制的中心服务器。还可以有域的概念,不同域对应不同的城市或区域,保证各地服务体验是一样的,这个域类似于邮件服务器的域。

客户端实验代码
from socket import *
tcpCliSock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)
tcpCliSock.connect(('localhost', 8080))

while True:
    data = raw_input('> ')
    if not data:
        break
    tcpCliSock.send(data)
    data = tcpCliSock.recv(1024)
    if not data:
        break
    print data
tcpCliSock.close()

总结,对于为什么之前没有深刻的认识这个问题,发现主要还是在对线程的理解有偏差,而socket的编程基本是离不开线程的,所以想编写好socket程序,不仅要熟悉socket及网络相关的知识,还需要学习多线程乃至多进程的知识。

  • 作者:上帝De助手
  • 原文链接:https://five3.blog.csdn.net/article/details/7587210
    更新时间:2022-09-13 13:49:45