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软件测试工程师必会技术:Python带你上手WebSocket

off999 2024-12-06 18:13 12 浏览 0 评论

关于Socket那些事

Socket,即网络套接字,是双向通信通道的端点(是抽象的)。

套接字可以在一个进程内、同一台机器上的进程之间,或者在不同机器上的进程之间进行通信。

网络套接字可以通过多种不同的通道类型得以实现,例如TCP、UDP等。

换句话说,网络套接字,是在计算机网络中,两个运行程序之间通信流中的一个端点。这个端点是一个虚拟抽象的概念,并不存在任何硬件。

网络套接字可以通过IP地址和端口号的组合来唯一标识。下面我们对于Socket套接字相关术语做简单介绍,以便于后续内容的理解。

Domain(域)

作为网络中的传输机制,域是协议中的一员。这些域的值是常量,例如AF_INET、PF_INET、PF_UNIX、PF_X25等,这些常量都属于地址系列,用于指定套接字可以与之通信的地址类型。

Type(类型)

表示两个端点之间的通信类型,通常有SOCK_STREAM和SOCK_DGRAM。

SOCK_STREAM

基于TCP,数据传输比较有保障,是有保障的面向连接的Socket,即能保证数据正确传送到对方;基于数据流的传输;使用TCP/IP协议的网络编程。

SOCK_DGRAM

基于UDP,用于无向连接协议,是无保障的面向消息的socket,主要用于在网络上发放广播信息;基于数据包的传输;使用UDP协议的网络编程。

Protocol(协议)

用于标识域和类型内的协议变形。它的默认值是0,通常被省略。

Hostname(主机名)

网络接口的标识符。主机名可以是字符串、点分四组地址或冒号(也可能是点)表示法的IPV6地址。

Port(端口)

每个服务器监听调用一个或多个客户端的端口。

PythonSocket模块

Python中实现Socket编程,就需要用到Socket模块。我们可以通过以下语法创建Socket:

# 导入socket库,创建一个简单的socket

import socket

s = socket.socket (socket_family, socket_type, protocol = 0)

创建Socket时,可以使用不同参数(相关概念可参见上文):

·socket_family:AF_UNIX或AF_INET

·socket_type:SOCK_STREAM或SOCK_DGRAM

·protocol:这通常被忽略,默认为0

SocketMethods套接字方法

Python中为套接字提供了三种不同的方法,分别是"服务端套接字方法"、"客户端套接字方法"、"通用套接字方法"。

(1)服务端套接字方法

在客户端-服务器架构中(C/S架构),有一个中央服务器,来提供服务,众多不同的客户端则从该中央服务器接收服务。众多不同客户端也会向该中央服务器发出请求。

C/S架构中的一些重要服务器套接字方法有:

socket.bind()

将服务器地址(主机名,端口号)绑定到套接字。

socket.listen()

监听与套接字的连接,该方法启动了TCP监听器;此方法中的参数用于指定排队链接的最大数量(最小值为0,最大值为5)。

socket.accept()

接受TCP客户端连接,该方法将返回一对值(conn,address),其中conn是一个新的套接字对象,用于发送和接受数据;address是绑定到套接字的地址。在使用该方法之前,必须先使用socket.bind()和socket.listen()这两个方法。

(2)客户端套接字方法

在客户端-服务器架构中(C/S 架构),客户端会请求服务器,并且也会从服务器接收服务。socket.connect(address)该方法主动建立服务器连接,简而言之,该方法的作用就是将客户端连接到服务器。

(3)通用套接字方法

除了客户端和服务端套接字方法,还有一些通用的套接字方法,这些方法在 Socket套接字编程中也非常有用。

常用的通用套接字方法有:

·.recv(bufsize)

用于从套接字接收 TCP 消息;

参数 bufsize 代表缓冲区大小,定义了该方法在任何时候可以接收的最大数据量。

·socket.send(bytes)

用于将数据发送到连接着远程机器的套接字上;参数 bytes 表示发送到套接字的字节

数。

·socket.recvfrom(data,address)

用于从套接字接收数据;

该方法返回两对值(data,address);其中,data 表示接收到的数据,address 表示发送数据的套接字地址。

·socket.sendto(data,address)用于向套接字发送数据;

该方法返回两对值(data,address);其中,data 表示发送的字节数,address 表示远程机器的地址。

·socket.close()用于关闭套接字。

·socket.gethostname()返回主机的名称。

·socket.sendall(data)

将所有数据发送到连接着远程机器的套接字,直到发生错误;

期间,如果发生错误,则使用 socket.close()方法关闭套接字。

4、应用:通过 Python 在服务器和客户端之间建立连接

为了能够在服务器和客户端之间建立连接,我们需要通过 Python 编写两个程序,分别用于服务器,和客户端。

【服务端程序】

(1)socket.bind()方法

在服务端 Socket 套接字程序中,通过使用 socket.bind()方法,将其绑定到指定的 IP地址及端口号上,这样一来,就可以监听到传入该 IP 和端口上的请求。

(2)socket.listen()方法

然后,使用 socket.listen()方法将服务器设置为监听模式。该方法有一个参数,表示当服务器正忙时,当前允许几个连接保持等待;例如 socket.listen(2),则表示当前允许 2 个连接保持等待,如果第 3 个套接字尝试连接,则该连接请求会被拒绝。

(3)socket.send()方法

使用 socket.send()方法向客户端发送消息。

(4)socket.accept 方法

使用 socket.accept()方法启动连接。

(5)socket.close()方法

使用 socket.close()方法关闭连接。

……

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