python 网络编程

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网络编程根据协议划分可以划分为 TCP 编程和 UDP 编程。两者的主要区别在于效率和可靠性，下面分别讲述两者在 python 中的实现

TCP 编程

客户端

要创建一个基于 TCP 连接的 Socket，可以这样做：

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import socket
s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
创建Socket时，AF_INET 指定使用IPv4协议，如果要用更先进的IPv6，就指定为 AF_INET6。SOCK_STREAM 指定使用面向流的TCP协议，这样，一个Socket对象就创建成功，但是还没有建立连接。

客户端要主动发起 TCP 连接，必须知道服务器的 IP 地址和端口号。接着上面的代码，通过创建的 socket 连接到本地服务器上。

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host = ('127.0.0.1', 80) # tuple类型
s.connect(host)
s.send('GET / HTTP/1.1\r\nHost: 127.0.0.1\r\nConnection: close\r\n\r\n')

建立 TCP 连接后，我们就可以向服务器发送请求。但是由于 TCP 连接创建的是双向通道，双方都可以同时给对方发数据。但是谁先发谁后发，怎么协调，要根据具体的协议来决定。例如，HTTP 协议规定客户端必须先发请求给服务器，服务器收到后才发数据给客户端。

发送的文本格式必须符合 HTTP 标准，如果格式没问题，接下来就可以接收服务器返回的数据了：

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# 接收数据:
buffer = []
while True:
    # 每次最多接收1k字节:
    d = s.recv(1024)
    if d:
        buffer.append(d)
    else:
        break
data = ''.join(buffer)
s.close()
接收数据时，调用 recv(max) 方法，一次最多接收指定的字节数，因此，在一个while循环中反复接收，直到recv()返回空数据，表示接收完毕，退出循环。当我们接收完数据后，调用 close() 方法关闭Socket，这样，一次完整的网络通信就结束了：

服务器端

服务器进程首先要绑定一个端口并监听来自其他客户端的连接。如果某个客户端连接过来了，服务器就与该客户端建立 Socket 连接，随后的通信就靠这个 Socket 连接了

服务器需要同时响应多个客户端的请求，所以，每个连接都需要一个新的进程或者新的线程来处理，否则，服务器一次就只能服务一个客户端了。

首先，创建一个基于 IPv4 和 TCP 协议的 Socket：

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s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)

然后，我们要绑定监听的地址和端口。服务器可能有多块网卡，可以绑定到某一块网卡的 IP 地址上，也可以用 0.0.0.0 绑定到所有的网络地址，还可以用 127.0.0.1 绑定到本机地址。127.0.0.1 是一个特殊的 IP 地址，表示本机地址，如果绑定到这个地址，客户端必须同时在本机运行才能连接，也就是说，外部的计算机无法连接进来。

端口号需要预先指定。因为我们写的这个服务不是标准服务，所以用 9999 这个端口号。请注意，小于 1024 的端口号必须要有管理员权限才能绑定 , 紧接着，调用 listen() 方法开始监听端口，传入的参数指定等待连接的最大数量：

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# 绑定并监听端口:
s.bind(('127.0.0.1', 9999))
s.listen(5)
print 'Waiting for connection...'

接下来，服务器程序通过一个永久循环来接受来自客户端的连接，accept() 会等待并返回一个客户端的连接:

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while True:
    # 接受一个新连接:
    sock, addr = s.accept()
    # 创建新线程来处理TCP连接:
    t = threading.Thread(target=tcplink, args=(sock, addr))
    t.start()

每个连接都必须创建新线程（或进程）来处理，否则，单线程在处理连接的过程中，无法接受其他客户端的连接：

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def tcplink(sock, addr):
    print 'Accept new connection from %s:%s...' % addr
    sock.send('Welcome!')
    while True:
        data = sock.recv(1024)
        time.sleep(1)
        if data == 'exit' or not data:
            break
        sock.send('Hello, %s!' % data)
    sock.close()
    print 'Connection from %s:%s closed.' % addr

要测试这个服务器程序，示例的客户端程序如下所示：

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s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
# 建立连接:
s.connect(('127.0.0.1', 9999))
# 接收欢迎消息:
print s.recv(1024)
for data in ['Michael', 'Tracy', 'Sarah']:
    # 发送数据:
    s.send(data)
    print s.recv(1024)
s.send('exit')
s.close()
## UDP编程

客户端

客户端使用 UDP 时，首先要创建基于 UDP 的 Socket，然后，不需要调用 connect()，直接通过 sendto() 给服务器发数据：

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s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
for data in ['Michael', 'Tracy', 'Sarah']:
    # 发送数据:
    s.sendto(data, ('127.0.0.1', 9999))
    # 接收数据:
    print s.recv(1024)
s.close()

创建 Socket 时，SOCK_DGRAM 指定了这个 Socket 的类型是 UDP,TCP 则是 SOCK_STREAM。

从服务器接收数据仍然调用 recv() 方法。

服务器端

TCP 是建立可靠连接，相对 TCP，UDP 则是面向无连接的协议。

使用 UDP 协议时，不需要建立连接，只需要知道对方的 IP 地址和端口号，就可以直接发数据包。但是，能不能到达就不知道了。

虽然用 UDP 传输数据不可靠，但它的优点是和 TCP 比，速度快，对于不要求可靠到达的数据，就可以使用 UDP 协议。

和 TCP 类似，使用 UDP 的通信双方也分为客户端和服务器。服务器首先需要绑定端口：

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s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
# 绑定端口:
s.bind(('127.0.0.1', 9999))
创建Socket时，SOCK_DGRAM 指定了这个Socket的类型是UDP,TCP则是 SOCK_STREAM。绑定端口和TCP一样，但是不需要调用 listen() 方法，而是直接接收来自任何客户端的数据：

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print 'Bind UDP on 9999...'
while True:
    # 接收数据:
    data, addr = s.recvfrom(1024)
    print 'Received from %s:%s.' % addr
    s.sendto('Hello, %s!' % data, addr)

recvfrom() 方法返回数据和客户端的地址与端口，这样，服务器收到数据后，直接调用 sendto() 就可以把数据用 UDP 发给客户端。

参考： http://www.liaoxuefeng.com/wiki/001374738125095c955c1e6d8bb493182103fac9270762a000/00138683226192949cd41410a6d4f1ebfa9ba40bbd1399d000