饮冰三年-人工智能-Python-19 Python网络编程

Socket：套接字。作用：我们只需要安照socket的规定去编程，就不需要深入理解tcp/udp协议也可以实现

1：TCP协议

1.1  客户端服务端循环收发消息

# 1：引入stock模块（导包）
import socket
#2：创建服务端对象
tcp_server = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
#3：绑定接口地址和端口号
ip_port=("127.0.0.1",8000)
back_log=5
buffer_size=1024
tcp_server.bind(ip_port)
#4: 开启监听(设置监听数量)
tcp_server.listen(back_log)
print("服务端开始运行了")
# 5：准备接收消息
conn, add = tcp_server.accept()
while True:
    #6：接收消息
    data=conn.recv(buffer_size)
    print("客户端发送的消息是：",data.decode("utf-8"))
    #7：发送消息
    conn.send(data.upper())
# 8：关闭连接
conn.close()
# 9：关闭服务端对象
tcp_server.close()

#1:引入模块
from socket import *
#2：创建对象
tcp_client = socket(AF_INET,SOCK_STREAM)
#3：建立连接
ip_port=("127.0.0.1",8000)
buffer_size=1024
tcp_client.connect(ip_port)
while True:
    msg=input("请输入待发送的消息：")
    #4：发消息
    tcp_client.send(msg.encode("utf-8"))
    # 5：收消息
    data=tcp_client.recv(buffer_size)
    print("收到服务端传来的消息",data.decode("utf-8"))
tcp_client.close()

1.2 服务端循环链接请求来收发消息

# 1：引入stock模块（导包）
import socket
#2：创建服务端对象
tcp_server = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
#3：绑定接口地址和端口号
ip_port=("127.0.0.1",8000)
back_log=5
buffer_size=1024
tcp_server.bind(ip_port)
#4: 开启监听(设置监听数量)
tcp_server.listen(back_log)
print("服务端开始运行了")
while True:
    # 5：准备接收消息
    conn, add = tcp_server.accept()
    while True:
        # 客户端断开连接的时候会报错
        try:
            # 6：接收消息
            data = conn.recv(buffer_size)
            # 据说Linux系统即使客户端断开连接也不会抛异常，这是需要手处理一下
            if not data:break
            print("客户端发送的消息是：", data.decode("utf-8"))
            # 7：发送消息
            conn.send(data.upper())
        except Exception:
            break
    # 8：关闭连接
    conn.close()
# 9：关闭服务端对象
tcp_server.close()
# 改进方向
#     1：把5和8放入到循环中，这样就可以实现多连接了
#     2：在内部连接中设置break方法

#1:引入模块
from socket import *
#2：创建对象
tcp_client = socket(AF_INET,SOCK_STREAM)
#3：建立连接
ip_port=("127.0.0.1",8000)
buffer_size=1024
tcp_client.connect_ex(ip_port)
while True:
    msg=input("请输入待发送的消息：")
    #如果不加这句，当输入换行时，服务器端会阻塞
    if len(msg)==0:
        continue
    #4：发消息
    tcp_client.send(msg.encode("utf-8"))
    # 5：收消息
    data=tcp_client.recv(buffer_size)
    print("收到服务端传来的消息",data.decode("utf-8"))
tcp_client.close()

 1.3 从代码层面解决 “通常每个套接字地址(协议/网络地址/端口)只允许使用一次。”问题，在bind前加下一句代码

tcp_server.setsockopt(socket.SOL_SOCKET,socket.SO_REUSEADDR,1)

2：UDP协议

2.1  客户端服务端循环收发消息

# 1：引入stock模块（导包）
from socket import *
from time import strftime
#2：创建服务端对象
udp_server =socket(AF_INET,SOCK_DGRAM)
#3：绑定接口地址和端口号
ip_port=("127.0.0.1",8000)
back_log=5
buffer_size=1024
udp_server.bind(ip_port)
print("服务端开始运行了")
while True:
    while True:
        # 客户端断开连接的时候会报错
        try:
            # 6：接收消息
            data ,add= udp_server.recvfrom(buffer_size)
            print("客户端发送的消息是：", data.decode("utf-8"))
            # 7：发送消息
            time_fmt='%Y-%m-%d %X'
            data=strftime(time_fmt)
            udp_server.sendto(data.encode("utf-8"),add)
        except Exception:
            break

# 9：关闭服务端对象
udp_server.close()
# udp与tcp的不同之处
#     1：不需要连接s.listen()  监听和 s.accept()  被动接受TCP客户的连接,(阻塞式)等待连接的到来
#     2：通过recvfrom()接收数据;sendto()发送数据
#     3：既然没有连接，也就无所谓谁先启动，或者客户端关闭后是否会引发异常等情况

#1:引入模块
from socket import *
#2：创建对象
udp_client = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM)
#3：建立连接
ip_port=("127.0.0.1",8000)
buffer_size=1024
udp_client.connect_ex(ip_port)
while True:
    msg=input("按任意键获取时间：")
    # 4：发消息
    udp_client.sendto(msg.encode("utf-8"), ip_port)
    # 5：收消息
    data, add = udp_client.recvfrom(buffer_size)
    print("收到服务端传来的时间", data)


tcp_client.close()

3：练习

　　3.1 远程操作

　　需要使用subprocess模块　　

from socket import *
import subprocess
ip_port = ("127.0.0.1", 8089)
back_log = 5
buffer_size = 1024
tcp_server = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)
tcp_server.bind(ip_port)
tcp_server.listen(back_log)
while True:
    conn, add = tcp_server.accept()
    print(add)
    while True:
        try:
            cmd = conn.recv(buffer_size);
            if not cmd:
                conn.close()
                break
            res = subprocess.Popen(cmd.decode("utf-8"), shell=True,
                                   stderr=subprocess.PIPE,
                                   stdout=subprocess.PIPE,
                                   stdin=subprocess.PIPE,
                                   )
            err = res.stderr.read()
            if err:
                cmd_res = err
            else:
                cmd_res = res.stdout.read()
            # 发
            conn.send(cmd_res)
        except Exception as e:
            print(e)
            conn.close()
            break
    conn.close()
top_server.close()

from socket import *

ip_port=("127.0.0.1", 8089)
back_log = 5
buffer_size = 1024
tcp_client = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)
tcp_client.connect(ip_port)
while True:
    cmd = input(">>: ").strip()
    if not cmd:
        continue
    if cmd == "quit":
        break
    tcp_client.send(cmd.encode("utf-8"))
    cmd_res = tcp_client.recv(buffer_size)
    print(cmd_res.decode("gbk"))
tcp_client.close()

　　会出现粘包现象：1：tcp-ip内部算法优化，会把短时间内几个小的send信息包在一起发送（tcp-ip的send本身没有界限）2：一次发送量大，一次接受不全

from socket import *
import subprocess
ip_port = ("127.0.0.1", 8089)
back_log = 5
buffer_size = 1024
tcp_server = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)
tcp_server.bind(ip_port)
tcp_server.listen(back_log)
while True:
    conn, add = tcp_server.accept()
    print(add)
    while True:
        try:
            cmd = conn.recv(buffer_size);
            if not cmd:
                conn.close()
                break
            res = subprocess.Popen(cmd.decode("utf-8"), shell=True,
                                   stderr=subprocess.PIPE,
                                   stdout=subprocess.PIPE,
                                   stdin=subprocess.PIPE,
                                   )
            err = res.stderr.read()
            if err:
                cmd_res = err
            else:
                cmd_res = res.stdout.read()
            # 为了解决粘包的问题，可以在发送的时候先把长度发过去
            length=str(len(cmd_res)).encode("utf-8")
            conn.send(length)
            # 如果直接这么发的话，会出现由于tcp优化出现的粘包情况。
            client_s = conn.recv(buffer_size);
            print("===>",client_s)
            if client_s==b"ready":
                conn.send(cmd_res)
        except Exception as e:
            print(e)
            conn.close()
            break
    conn.close()
top_server.close()

from socket import *

ip_port=("127.0.0.1", 8089)
back_log = 5
buffer_size = 1024
tcp_client = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)
tcp_client.connect(ip_port)
while True:
    cmd = input(">>: ").strip()
    if not cmd:
        continue
    if cmd == "quit":
        break
    tcp_client.send(cmd.encode("utf-8"))
    res_length=tcp_client.recv(buffer_size);

    #把获取到的长度转化成intleiixng
    cmd_res=""
    if res_length:
        tcp_client.send("ready".encode("utf-8"))
        res_length = int(res_length.decode("gbk"))
        print(res_length)
        # 循环遍历接收
        while len(cmd_res)<res_length:
            cur_res=tcp_client.recv(buffer_size).decode("gbk")
            cmd_res = cmd_res+cur_res
            print(cur_res)
tcp_client.close()

# 通过引入struct模块，编制一个报文长度，实现一次发送
import struct
from socket import *
import subprocess
ip_port = ("127.0.0.1", 8089)
back_log = 5
buffer_size = 1024
tcp_server = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)
tcp_server.bind(ip_port)
tcp_server.listen(back_log)
while True:
    conn, add = tcp_server.accept()
    print(add)
    while True:
        try:
            cmd = conn.recv(buffer_size);
            if not cmd:
                conn.close()
                break
            res = subprocess.Popen(cmd.decode("utf-8"), shell=True,
                                   stderr=subprocess.PIPE,
                                   stdout=subprocess.PIPE,
                                   stdin=subprocess.PIPE,
                                   )
            err = res.stderr.read()
            if err:
                cmd_res = err
            else:
                cmd_res = res.stdout.read()
            # 为了解决粘包的问题，可以在发送的时候先把长度发过去
            length=struct.pack("i",len(cmd_res))
            conn.send(length)
            conn.send(cmd_res)
            print(struct.unpack("i",length)[0])
        except Exception as e:
            print(e)
            conn.close()
            break
    conn.close()
top_server.close()

# 通过引入struct模块，编制一个报文长度，实现一次发送
from socket import *
import struct
ip_port=("127.0.0.1", 8089)
back_log = 5
buffer_size = 1024
tcp_client = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)
tcp_client.connect(ip_port)
while True:
    cmd = input(">>: ").strip()
    if not cmd:
        continue
    if cmd == "quit":
        break
    tcp_client.send(cmd.encode("utf-8"))

    #把获取到的长度转化成intleiixng
    cmd_res=b''
    res_length = tcp_client.recv(4)
    length=struct.unpack("i",res_length)[0]
    # 循环遍历接收
    while len(cmd_res) < length:
        cur_res = tcp_client.recv(buffer_size)
        cmd_res = cmd_res + cur_res
    print(cmd_res.decode("gbk"))
tcp_client.close()

# 通过引入struct模块，实现一次发送
# 通过socketServer实现并发
import struct
from socket import *
import subprocess
import socketserver


ip_port = ("127.0.0.1", 8089)
back_log = 5
buffer_size = 1024

# 定义一个实例化的类，主要用于收发消息
class My_server(socketserver.BaseRequestHandler):
    def handle(self):
        try:
            while True:
                # 收消息
                cmd = self.request.recv(buffer_size)
                if not cmd: break
                res = subprocess.Popen(cmd.decode("utf-8"), shell=True,
                                       stderr=subprocess.PIPE, stdout=subprocess.PIPE, stdin=subprocess.PIPE)
                err = res.stderr.read()
                if err:
                    cmd_res = err
                else:
                    cmd_res = res.stdout.read()
                # 为了解决粘包的问题，可以在发送的时候先把长度发过去
                length = struct.pack("i", len(cmd_res))
                self.request.send(length)
                self.request.sendall(cmd_res)
        except Exception as e:
            print(e)


#通过线程创建对象
if __name__=="__main__":
    s=socketserver.ThreadingTCPServer(ip_port,My_server)
    s.serve_forever()

# 通过引入struct模块，编制一个报文长度，实现一次发送
from socket import *
import struct
ip_port=("127.0.0.1", 8089)
back_log = 5
buffer_size = 1024
tcp_client = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)
tcp_client.connect(ip_port)
while True:
    cmd = input(">>: ").strip()
    if not cmd:
        continue
    if cmd == "quit":
        break
    tcp_client.send(cmd.encode("utf-8"))

    #把获取到的长度转化成intleiixng
    cmd_res=b''
    res_length = tcp_client.recv(4)
    length=struct.unpack("i",res_length)[0]
    # 循环遍历接收
    while len(cmd_res) < length:
        cur_res = tcp_client.recv(buffer_size)
        cmd_res = cmd_res + cur_res
    print(cmd_res.decode("gbk"))
tcp_client.close()

 4：FTP文件上传与下载

　　4.1实现客户端与服务端的调通

　　首先，创建两个文件夹FTP_server和FTP_client用于存放服务端和客户端的文件

　　4.1.1 FTP_server

　　创建一个bin文件，里面包含启动文件ftp_server.py

　　4.1.1.1 bin文件　　

# 主要用于启动
import os,sys
# 此时的路径是当前执行文件的路径，相当于当前的bin目录下寻找core中的main方法
PATH=os.path.dirname(os.path.dirname(os.path.abspath(__file__)))
sys.path.append(PATH)
from core import main

if __name__ == '__main__':
    main.ArgvHandler()

 　创建一个conf文件，里面包含系统的配置信息，settings.py

　　4.1.1.2 conf文件　　

IP="127.0.0.1"
PORT=8089

　　创建一个core文件，里面包含系统的核心代码，main.py和server.py

　　4.1.1.3 core文件　　　　

import optparse
#引入optparse模块：其作用是把用户输入的命令匹配成字典形式,参考示例1
import socketserver
#引入socketserver模块：其作用是创建连接对象，启动ftp服务端
from conf import settings
#引入settings模块：其作用是通过配置文件拿到IP地址和端口号
from core import server
#引入server模块：其作用是把主要的逻辑放置到server中，
# 注意：由于main方法不是启动方法，启动方法在bin中，所以需要通过引用的方式实现
class ArgvHandler():
    #功能1：用户输入命令-启动ftp_server
    def __init__(self):
        self.op = optparse.OptionParser()
        options, args = self.op.parse_args()
        self.verify_args(options, args)

    def verify_args(self,options, args):
        #命令分发，通过反射来实现
        cmd=args[0]
        if hasattr(self,cmd):
            fun=getattr(self,cmd)
            fun()
    def start(self):
        print(" the server is working...")
        #启动方法
        s=socketserver.ThreadingTCPServer((settings.IP,settings.PORT),server.ServerHandler)
        s.serve_forever()

'''
示例1：---开始
self.op = optparse.OptionParser()
self.op.add_option("-s", "--server", dest="Server")
self.op.add_option("-p", "--port", dest="Port")
options, args = self.op.parse_args()
print(options)
print(options.Server)
print(args)
示例1在Terminal中输入命令
D:CodeFTPFTP_serverin> python ftp_server.py -s 127.0.0.1 -p 8089 abc
示例1运行结果
{'Server': '127.0.0.1', 'Port': '8089'}
127.0.0.1
['abc']
示例1--结束
'''

import socketserver
class ServerHandler(socketserver.BaseRequestHandler):
    #主要用于服务端的处理方法
    def handle(self):
        print("ok")

　　创建一个logger文件，主要用户记录日志

　　4.1.1.4 logger文件　　

　   4.1.2 FTP_client

　　里面先简单设置一个ftp_client.py的测试客户端　　

import socket
sk=socket.socket()
sk.connect(("127.0.0.1",8089))