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什么是Socket?

socket本质上就是在2台网络互通的电脑之间，架设一个通道，两台电脑通过这个通道来实现数据的互相传递。 我们知道网络 通信 都 是基于 ip+port 方能定位到目标的具体机器上的具体服务，操作系统有0-65535个端口，每个端口都可以独立对外提供服务，如果 把一个公司比做一台电脑 ，那公司的总机号码就相当于ip地址， 每个员工的分机号就相当于端口， 你想找公司某个人，必须 先打电话到总机，然后再转分机 。

建立一个socket必须至少有2端， 一个服务端，一个客户端， 服务端被动等待并接收请求，客户端主动发起请求， 连接建立之后，双方可以互发数据。

网络套接字是跨计算机网络连接的端点。今天，大多数计算机之间的通信都基于Internet协议;因此，大多数网络套接字都是Internet套接字。更准确地说，套接字是一个句柄(抽象引用)，本地程序可以将其传递到网络应用程序编程接口(API)以使用连接，例如“在这个套接字上发送此数据”。套接字内部通常是简单的整数，用来标识要使用的连接。

例如，要通过TCP将“Hello, world!”发送到地址为1.2.3.4的主机端口80，可以获取一个套接字，连接到远程主机，发送字符串，然后关闭套接字:

Socket socket = getSocket(type = "TCP")
connect(socket, address = "1.2.3.4", port = "80")
send(socket, "Hello, world!")
close(socket)

套接字API是应用程序编程接口(API)，通常由操作系统提供，允许应用程序控制和使用网络套接字。Internet套接字api通常基于Berkeley sockets标准。在Berkeley套接字标准中，套接字是文件描述符(文件句柄)的一种形式，因为Unix的哲学是“一切都是文件”，套接字和文件之间的类比是:您可以读取、写入、打开和关闭这两个文件。在实践中，这些差异意味着这个类比是紧张的，相反，一个人会在一个套接字上使用不同的接口(发送和接收)。在进程间通信中，每个端通常都有自己的套接字，但是这些接口可能使用不同的api:它们被网络协议抽象出来。

一个套接字地址是一个IP地址和一个端口号的组合，就像电话连接的一端是一个电话号码和一个特定的扩展的组合。套接字不需要有地址(例如仅用于发送数据)，但是如果程序将套接字绑定到一个地址，套接字可以用来接收发送到该地址的数据。基于此地址，internet套接字将传入的数据包发送到适当的应用程序进程或线程。

Socket Families(地址簇)

socket.AF_UNIX unix本机进程间通信 

socket.AF_INET　IPV4　

socket.AF_INET6  IPV6

这些常量表示用于套接字()的第一个参数的地址(和协议)族。如果没有定义AF_UNIX常量，那么该协议就不受支持。根据系统的不同，可能会有更多的常量可用。

Socket Types

socket.SOCK_STREAM  #for tcp

socket.SOCK_DGRAM   #for udp 

socket.SOCK_RAW     #原始套接字，普通的套接字无法处理ICMP、IGMP等网络报文，而SOCK_RAW可以；其次，SOCK_RAW也可以处理特殊的IPv4报文；此外，利用原始套接字，可以通过IP_HDRINCL套接字选项由用户构造IP头。

socket.SOCK_RDM  #是一种可靠的UDP形式，即保证交付数据报但不保证顺序。SOCK_RAM用来提供对原始协议的低级访问，在需要执行某些特殊操作时使用，如发送ICMP报文。SOCK_RAM通常仅限于高级用户或管理员运行的程序使用。

socket.SOCK_SEQPACKET #废弃了

这些常量表示套接字类型，用于套接字()的第二个参数。根据系统的不同，可能会有更多的常量可用。(只有SOCK_STREAM和SOCK_DGRAM通常是有用的。)

Socket 方法

socket.socket(family=AF_INET, type=SOCK_STREAM, proto=0, fileno=None)

使用给定的地址族、套接字类型和协议号创建一个新的套接字。地址族应该是AF_INET(默认)、AF_INET6、AF_UNIX、AF_CAN或AF_RDS。套接字类型应该是beSOCK_STREAM(默认)、SOCK_DGRAM、SOCK_RAW或其他SOCK_常量之一。协议号通常为零，可以省略，或者在地址族为AF_CAN的情况下，协议应该是CAN_RAW或CAN_BCM。如果指定了fileno，则忽略其他参数，从而导致带有指定文件描述符的套接字返回。与socket.fromfd()不同，fileno将返回相同的套接字，而不是重复的套接字。这可能有助于使用socket.close()关闭分离的套接字。

socket.socketpair([family[, type[, proto]]])

使用给定的地址家族、套接字类型和协议编号构建一对连接的套接字对象。地址族、套接字类型和协议号与上面的套接字()函数相同。如果在平台上定义，默认的族是AF_UNIX;否则，默认是AF_INET。

socket.create_connection(address[, timeout[, source_address]])

连接到监听Internet地址(一个2元组(主机，端口))的TCP服务，并返回套接字对象。这是一个比socket.connect()更高级别的函数:如果主机是一个非数字主机名，它将尝试为AF_INET和AF_INET6解析它，然后尝试依次连接到所有可能的地址，直到连接成功。这使得编写与IPv4和IPv6兼容的客户机变得很容易。

传递可选的超时参数将在尝试连接之前设置套接字实例的超时。如果没有提供超时，则使用getdefaulttimeout()返回的全局默认超时设置。
如果提供了source_address，那么在连接之前，套接字必须是一个2元组(主机、端口)来绑定到它的源地址。如果主机或端口分别为“或0”，则将使用OS默认行为。

socket.getaddrinfo(host, port, family=0, type=0, proto=0, flags=0) #获取要连接的对端主机地址

sk.bind(address)

　　s.bind(address) 将套接字绑定到地址。address地址的格式取决于地址族。在AF_INET下，以元组（host,port）的形式表示地址。

sk.listen(backlog)

　  开始监听传入连接。backlog指定在拒绝连接之前，可以挂起的最大连接数量。

      backlog等于5，表示内核已经接到了连接请求，但服务器还没有调用accept进行处理的连接个数最大为5
      这个值不能无限大，因为要在内核中维护连接队列

sk.setblocking(bool)

　　是否阻塞（默认True），如果设置False，那么accept和recv时一旦无数据，则报错。

sk.accept()

　　接受连接并返回（conn,address）,其中conn是新的套接字对象，可以用来接收和发送数据。address是连接客户端的地址。

　　接收TCP 客户的连接（阻塞式）等待连接的到来

sk.connect(address)

　　连接到address处的套接字。一般，address的格式为元组（hostname,port）,如果连接出错，返回socket.error错误。

sk.connect_ex(address)

　　同上，只不过会有返回值，连接成功时返回 0 ，连接失败时候返回编码，例如：10061

sk.close()

　　关闭套接字

sk.recv(bufsize[,flag])

　　接受套接字的数据。数据以字符串形式返回，bufsize指定最多可以接收的数量。flag提供有关消息的其他信息，通常可以忽略。

 sk.recvfrom(bufsize[.flag])

　　与recv()类似，但返回值是（data,address）。其中data是包含接收数据的字符串，address是发送数据的套接字地址。

sk.send(string[,flag])

　　将string中的数据发送到连接的套接字。返回值是要发送的字节数量，该数量可能小于string的字节大小。即：可能未将指定内容全部发送。

sk.sendall(string[,flag])

　  将string中的数据发送到连接的套接字，但在返回之前会尝试发送所有数据。成功返回None，失败则抛出异常。

      内部通过递归调用send，将所有内容发送出去。

sk.sendto(string[,flag],address)

　　将数据发送到套接字，address是形式为（ipaddr，port）的元组，指定远程地址。返回值是发送的字节数。该函数主要用于UDP协议。

sk.settimeout(timeout)

　　设置套接字操作的超时期，timeout是一个浮点数，单位是秒。值为None表示没有超时期。一般，超时期应该在刚创建套接字时设置，因为它们可能用于连接的操作（如 client 连接最多等待5s ）

sk.getpeername()

　　返回连接套接字的远程地址。返回值通常是元组（ipaddr,port）。

sk.getsockname()

　　返回套接字自己的地址。通常是一个元组(ipaddr,port)

sk.fileno()

　　套接字的文件描述符

socket.sendfile(file, offset=0, count=None)

     发送文件 ，但目前多数情况下并无什么卵用。

下面的程序实现了简单的发送和接收（发送的是英文）：

## 客户端 ##

import socket

client = socket.socket()  # 生命socket类型 同时 生成socket连接对相
client.connect(('HW-20180425SPSL',6969))  # 连接6969端口

client.send(b"word") # 发送word
data = client.recv(1024) #
print(data)
client.close()


## 服务端 ##

import socket

server = socket.socket()
server.bind(("HW-20180425SPSL",6969)) # 绑定要监听的端口
server.listen() # 监听

print("我要开始时等电话！")

conn,addr = server.accept() # 等电话打进来
# conn 客户端连过来而在服务器端为其生成的连接实例
print(conn,addr)
print("电话来了！")

data = conn.recv(1024)
print(data)
conn.send(data.upper())

server.close()

若想发送中文，该怎么发送呢？

## 客户端 ##

import socket

client = socket.socket()  # 生命socket类型 同时 生成socket连接对相
client.connect(('HW-20180425SPSL',6969))  # 连接6969端口

# client.send(b"word") # 发送word

client.send("我要发送中文！".encode("utf-8"))

data = client.recv(1024) #
print(data.decode())
client.close()

## 服务端 ##

import socket

server = socket.socket()
server.bind(("HW-20180425SPSL",6969)) # 绑定要监听的端口
server.listen() # 监听

print("我要开始时等电话！")

conn,addr = server.accept() # 等电话打进来
# conn 客户端连过来而在服务器端为其生成的连接实例
print(conn,addr)
print("电话来了！")

data = conn.recv(1024)
print(data.decode())
conn.send(data.upper())

server.close()

现在只是发一次收一次，那么我想发多少就发多少，同时发多少就能接收多少，那么该怎么实现呢？

## 客户端 ##

import socket

client = socket.socket()  # 生命socket类型 同时 生成socket连接# 对相
client.connect(('HW-20180425SPSL',6969))  # 连接6969端口
while True:
    msg = input(">>:").strip()
    client.send(msg.encode("utf-8"))
    data = client.recv(1024) #
    print(data.decode())


client.close()


## 服务端 ##

import socket

server = socket.socket()
server.bind(("HW-20180425SPSL",6969)) # 绑定要监听的端口
server.listen(5) # 监听   最大允许多少监听

print("我要开始时等电话！")
while True:  # 大循环
    conn, addr = server.accept()  # 等电话打进来
    # conn 客户端连过来而在服务器端为其生成的连接实例
    print(conn, addr)
    print("电话来了！")
    counnt = 0
    while True:  # 这个循环 是为了 和客户端 不断的接收
        data = conn.recv(1024)
        print(data.decode())
        if not data:
            print("client has lost....")
            break
        conn.send(data.upper())
        counnt += 1
        if counnt > 10 : break


server.close()

结果显示：

客户端：

服务端：