【Python基础知识】Socket概述

Socket是网络编程中常用的一个术语。通常一个Socket表示用计算机软件建立的一个网络链接。一个Socket的建立过程需要给出目的计算机的IP地址和端口号，再指定协议类型即可。

下面给出一个Socket的示例：

1. >>> sk = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM, 0) 

其中，第一个参数代表地址簇，包括如下可选项：

①socket.AF_INET，代表IPv4协议，是默认值。

②socket.AF_INET6，代表IPv6协议。

③socket.AF_UNIX，仅在UNIX操作系统进程间通信中使用。

第二个参数代表类型，包括如下可选项：

①socket.SOCK_STREAM，代表TCP协议采用的流式Socket，是默认值。

②socket.SOCK_DGRAM，代表UDP协议采用的数据报式Socket。

③socket.SOCK_RAW，代表原始套接字，采用普通的套接字不能处理ICMP、IGMP等网络报文，而采用SOCK_RAW则可以处理。SOCK_RAW也可以处理特殊的IPv4报文。此外，利用SOCK_RAW可以通过IP_HDRINCL套接字选项使用户能自己构造IP头。

④socket.SOCK_RDM，代表一种相对可靠的UDP形式，即保证交付数据报，但不保证UDP数据报的顺序。在执行某些特殊操作时需要使用SOCK_RDM，如发送ICMP报文。

⑤socket.SOCK_SEQPACKET，代表提供一种可靠的连续数据报服务。

第三个参数代表协议，0为默认值，根据地址格式和套接字类别，系统会自动选择一个合适的协议。

Socket具有很多方法，下面分类介绍。

(1)服务器端套接字方法

sk.bind(address)：将套接字绑定到地址address。在AF_INET协议下，以元组(hostname, port)的形式表示地址。

sk.listen(backlog)：开始监听，传入连接的最大数目。backlog指定在系统拒绝连接之前，可以挂起的最大连接数量。例如，backlog=5，表示系统已经接到了连接请求，但服务器端还没有调用accept()方法进行处理的连接个数最大为5。这个值不能无限大，因为要在系统中维护连接队列，从而需要资源。

sk.setblocking(bool)：是否阻塞(默认值为True)，如果设置为False，那么accept()和recv()在接收到空包无数据时报错。

sk.accept()：接受TCP 客户端的连接(阻塞式)，等待连接的到来，并返回(conn, address)。其中conn是新建的套接字对象，可以用来接收和发送数据;address是连接客户端的地址。

(2)客户端套接字方法

sk.connect(address)：连接到address地址的套接字。address的一般格式为元组(hostname, port)。如果连接失败，返回socket.error错误。

sk.connect_ex(address)：连接到address地址的套接字。address的一般格式为元组(hostname, port)。如果连接成功，返回 0 ;如果连接失败，返回编码。

(3)通用套接字方法

sk.close()：关闭套接字。

sk.recv(bufsize)：接收套接字的数据，数据以字符串形式返回。bufsize是缓冲区大小，指定一次最多可以接收的数据数量。

sk.recvfrom(bufsize)：与recv()类似，但返回值是一个元组(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)：将string中的数据发送到连接的套接字。

sk.sendall(string)：发送完整的TCP数据(本质就是循环调用send()。sendall()在待发送数据量大于己端缓存区剩余空间时，数据不会丢失，循环调用send()直到发完为止)。

sk.sendto(string, address)：将数据发送到套接字。address的一般格式为元组(hostname, port)，指定远程地址。

sk.settimeout(timeout)：设置套接字操作的超时期。timeout是一个浮点数，单位为秒，值为None表示没有超时期。超时期一般应该在刚创建套接字时对于连接的操作设置(如 client 连接最多等待5s )。