python實現tcp伺服器和客戶端(socket)

1.socket模組

socket是什麼

socket最初是為了同一主機上的應用程式建立的，使得一個程式與另外一個程式之間可以通訊，也就是所謂的程序間通訊，有兩種型別的socket：基於檔案和麵向網路的。

• UNIX 套接字是我們所講的套接字的第一個家族,並且擁有一個“家族名字”AF_UNIX(又名 AF_LOCAL,在 POSIX1.g 標準中指定),它代表地址家族(address family):UNIX。包括 Python 在內的大多數受歡迎的平臺都使用術語地址家族及其縮寫 AF;其他比較舊的統可能會將地址家族表示成域(domain)或協議家族(protocol family),並使用其縮寫 PF 而非 AF。類似地,AF_LOCAL(在 2000~2001 年標準化)將代替 AF_UNIX。然而,考慮到後向相容性,很多系統都同時使用二者,只是對同一個常數使用不同的別名。Python 本身仍然在使用 AF_UNIX。

• 第二種型別的套接字是基於網路的,它也有自己的家族名字 AF_INET,或者地址家族:因特網。另一個地址家族 AF_INET6 用於第 6 版因特網協議(IPv6)定址。此外,還有其他的地址家族,這些要麼是專業的、過時的、很少使用的,要麼是仍未實現的。在所有的地址家族之中,目前 AF_INET 是使用得最廣泛的。

2.建立tcp時間戳伺服器

建立tcp伺服器和客戶端的基本流程

from socket import *
from time import ctime

HOST = ''
PORT = 31188
BUFSIZ = 1024
ADDR = (HOST,
 
 PORT)

tcpSerSock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)#初始化
tcpSerSock.bind(ADDR)
tcpSerSock.listen()#監聽埠

while True:
    print('witing for connection')#等待cilent的連線
    tcpCliSock, addr = tcpSerSock.accept()
    print('connected from:{}'.format(addr))

    while True:
        data = tcpCliSock.recv(BUFSIZ)
 
.decode()#接受的字元
        if not data:
            break
        tcpCliSock.send(ctime().encode())#傳送字元
    tcpCliSock.close()
tcpSerSock.close()#關閉埠

1. 建立socket前必須使用socket.socket()函式，socket_family 為AF_INET即為第二類的socket面向網路的，還有一種AF_INET6 面向ipv6網路。socket_type為AF_STREAM或AF_DGARM。現在建立tcp伺服器也就是第一種。
2. bind（）繫結埠，listen() 監聽埠，
3. accept()被動接受客戶端的連線（阻塞），並返回一個獨立的客戶端socket，這是一個獨立的佇列，用來和即將到來的訊息進行交換。
4. recv()接受訊息但是接收到的訊息為bytes，使用decode（）解碼為str格式，對應的send（）函式也應該用encode（）進行編碼，才能正常的通訊。
5. 最後將兩個佇列accept和syn佇列都關閉，結束通訊。

3.tcp客戶端

from socket import *

HOST = '127.0.0.1'
PORT = 31188
BUFSIZ = 1024
ADDR = (HOST, PORT)

tcpCliSock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)
tcpCliSock.connect(ADDR)

while True:
    sdata = input('> ')
    if not sdata:
        break
    tcpCliSock.send(sdata.encode())
    rdata = tcpCliSock.recv(BUFSIZ).decode()
    if not rdata:
        break
    print(rdata)
tcpCliSock.close()

• 需要注意的是HOST為127.0.0.1，這也是localhost即為本機的地址，如果要兩個主機通訊的話則需要設定為目標主機的ip。

4.執行tcp服務端和客戶端

• 服務端
• 客戶端
  
  這樣就實現了通訊。得到了伺服器的時間戳。

5.實際應用

分散式主機經常會因為時間不同步問題而產生問題，我們就可以用python寫簡單的指令碼，實現簡單的時間同步指令碼。