Socket通信的Python实现

时间：2023-03-10 07:20:31
Socket通信的Python实现

Python中实现socket通信，socket通信的服务端比较复杂，而客户端非常简单，所以客户端基本上都是用sockct模块实现，而服务

端用有很多模块可以使用。下面就说一下服务端可使用的模块。

模块名 简介 使用情况
socket 最原始，最低端的模块，如果你想亲自体验socket的整个实现过程，那就用它吧 不用
SocketServer 它把socket的实现进行了很好的封装，比如server端要为每个TCP连接创建一个新的线程/进程等等，这些你不用关心，它会帮你搞定，用户的主要工作是写已连接TCP/UDP的处理方法handle() 比较常用
select 在一个线程/进程中同时监控处理多个已连接好的socket 比较常用
Twisted 很牛逼的一个模块，功能很强大，已经算是一个框架了 比较常用
其它异步框架

如gevent等

比较常用

下面用上面几个常用的模块实现TCP类型socket通信：Client端发送字符串，Server端收到后在数据前加处理线程/进程的id返回，Client端收到后打

印出来。Client端如果输入的是空字符，那就关闭Client的socket，接着结束该Client进程（它会触发Server端对应的connected_socket.recv()返回空

字符串，关闭connect_sock。以下都是在Windows上运行通过。如果想结束server或client端，那就直接kill就行了，它会自动释放占用的所有资源。

1、使用socket模块

Server(多线程实现)

在Winows下，子进程的入口参数不是能有socket类对象，详见http://bugs.python.org/issue11119，所以要想实现多进程比较麻烦；而Linux上没

有这个问题，在下面代码的基础上很小的修改就行实现。Server端监听TCP连接，对于建立好的每个连接，监听进程为其创建一个线程/进程，并检测线程/

进程的状态，如果已结束，那就进行收尾工作。监听进程使用的是非阻塞Socket（不是立即返回，有超时），这是因为监听进程除了处理新连接之外还要检

查子进程的状态。如果设定成阻塞，那它将所有已建立的连接POP出来由交由子线程后，就会一直阻塞在accept()，如果一直没有新的已建立好的连接，那它

就会一直阻塞下去，就没有办法检测子线程的状态了。所以为了既能检查已建立的连接队列又能检查子进程的状态，需把该socket设置成非阻塞。handle()是

为每个建立好的连接创建的子线程的入口。

#-*- coding:utf-8 -*-

import socket

import threading

BUFSIZE = 1024
def handle(connected_sock):

    while True:

        data = connected_sock.recv(BUFSIZE)

        if len(data) >0:

            print 'receive:',data
            cur_thread = threading.current_thread()

            send_data = '{}:{}'.format(cur_thread.ident,data)

            connected_sock.sendall(send_data) #用sendall，不要用send，send并不一定发送所有send_data，可能发送了部分就返回了
            print 'send:',send_data

        else:

            print 'close the connected socket and terminate sub thread'

            connected_sock.close()

            break

HOST = ''

PORT = 12356

ADDR = (HOST,PORT)

sub_threads = []

listen_sock = socket.socket()

listen_sock.settimeout(5.0) #设定超时时间后，socket其实内部变成了非阻塞，但有一个超时时间

listen_sock.bind(ADDR)

listen_sock.listen(2)

print 'build connect when new TCP comes'

while True:

    try:

        connected_sock,client_addr = listen_sock.accept()

    except socket.timeout:

        length = len(sub_threads)

        while length:

            sub = sub_threads.pop(0)

            sub_id = sub.ident  #进程ID

            sub.join(0.1) #等待线程结束，0.1秒

            if sub.isAlive():

                sub_threads.append(sub)

            else:

                print 'killed sub thread ',sub_id

            length -=1

    else:

        t = threading.Thread(target=handle,name='sub thread',args=(connected_sock,))

        #它继承了listen_socket的阻塞/非阻塞特性，因为listen_socket是非阻塞的，所以它也是非阻塞的

        #要让他变为阻塞，所以要调用setblocking

        connected_sock.setblocking(1)

        t.start()

        sub_threads.append(t)

Client端

#-*- coding:utf-8 -*-

import socket

HOST = 'localhost'

PORT = 12356

ADDR =(HOST,PORT)

BUFSIZE = 1024

sock = socket.socket()

try:

    a = sock.connect(ADDR)

except Exception,e:

    print 'error',e

    sock.close()

    sys.exit()

print 'have connected with server'

while True:

    data = raw_input('> ')

    if len(data)>0:
        print 'send:',data

        sock.sendall(data) #不要用send()

        recv_data = sock.recv(BUFSIZE)

        print 'receive::',recv_data

    else:

        sock.close()

        break

 2、SocketServer模块

Server(多线程实现，Linux下建议用多进程)

      在Linux上可以用多进程实现，基本上把下面代码中的ThreadingTCPServer改为ForkingTCPServer就可以了。在Windows下无法用多进程，因为

SocketServer为每个已连接创建进程时，用的是os.fork()，windows上没有fork() API，哎，干嘛不搞个兼容Windows的API啊。

可以看到，下面的代码非常简洁，用户不用去子线程的结束后，父进程对它的收尾，也不用关心socket的关闭。这些都由SocketServer完成。

Handler中的handle()方法与上面用socket模块写的handle方法基本相同。

#-*- coding:utf-8 -*-

from SocketServer import BaseRequestHandler,ThreadingTCPServer

import threading

BUF_SIZE=1024

class Handler(BaseRequestHandler):

    def handle(self):

        while True:

            data = self.request.recv(BUF_SIZE)

            if len(data)>0:

                print 'receive=',data

                cur_thread = threading.current_thread()

                response = '{}:{}'.format(cur_thread.ident,data)

                self.request.sendall(response)

                print 'send:',response

            else:

                print 'close'

                break

if __name__ == '__main__':

    HOST = ''

    PORT = 12356

    ADDR = (HOST,PORT)

    server = ThreadingTCPServers(ADDR,Handler)  #参数为监听地址和已建立连接的处理类

    print 'listening'

    server.serve_forever()  #监听，建立好TCP连接后，为该连接创建新的socket和线程，并由处理类中的handle方法处理

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