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  • 网络编程:socket编程步骤

    千次阅读 2021-08-22 14:41:57
    Sockt服务器和客户端的开发步骤 1.创建套接字 2.为套接字添加信息(IP地址和端口号) 3.监听网络连接
    Sockt服务器和客户端的开发步骤
    

     1.创建套接字

    2.为套接字添加信息(IP地址和端口号)

    3.监听网络连接

    4.监听到有客户端接入,接受一个连接

    5.数据交互

    6.关闭套接字,断开连接

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  • 一、套接字套接字是为特定网络协议(例如TCP/IP,ICMP/IP,UDP/IP等)套件对上的网络应用程序提供者提供当前可移植标准的对象。它们允许程序接受并进行连接,如发送和接受数据。为了建立通信通道,网络通信的每个端点...

    一、套接字

    套接字是为特定网络协议(例如TCP/IP,ICMP/IP,UDP/IP等)套件对上的网络应用程序提供者提供当前可移植标准的对象。它们允许程序接受并进行连接,如发送和接受数据。为了建立通信通道,网络通信的每个端点拥有一个套接字对象极为重要。

    套接字为BSD UNIX系统核心的一部分,而且他们也被许多其他类似UNIX的操作系统包括Linux所采纳。许多非BSD UNIX系统(如ms-dos,windows,os/2,mac os及大部分主机环境)都以库形式提供对套接字的支持。

    三种最流行的套接字类型是:stream,datagram和raw。stream和datagram套接字可以直接与TCP协议进行接口,而raw套接字则接口到IP协议。但套接字并不限于TCP/IP。

    二、套接字模块

    套接字模块是一个非常简单的基于对象的接口,它提供对低层BSD套接字样式网络的访问。使用该模块可以实现客户机和服务器套接字。要在python 中建立具有TCP和流套接字的简单服务器,需要使用socket模块。利用该模块包含的函数和类定义,可生成通过网络通信的程序。一般来说,建立服务器连接需要六个步骤。

    第1步是创建socket对象。调用socket构造函数。

    socket=socket.socket(familly,type)

    family的值可以是AF_UNIX(Unix域,用于同一台机器上的进程间通讯),也可以是AF_INET(对于IPV4协议的TCP和 UDP),至于type参数,SOCK_STREAM(流套接字)或者 SOCK_DGRAM(数据报文套接字),SOCK_RAW(raw套接字)。

    第2步则是将socket绑定(指派)到指定地址上,socket.bind(address)

    address必须是一个双元素元组,((host,port)),主机名或者ip地址+端口号。如果端口号正在被使用或者保留,或者主机名或ip地址错误,则引发socke.error异常。

    第3步,绑定后,必须准备好套接字,以便接受连接请求。

    socket.listen(backlog)

    backlog指定了最多连接数,至少为1,接到连接请求后,这些请求必须排队,如果队列已满,则拒绝请求。

    第4步,服务器套接字通过socket的accept方法等待客户请求一个连接:

    connection,address=socket.accept()

    调用accept方法时,socket会进入'waiting'(或阻塞)状态。客户请求连接时,方法建立连接并返回服务器。accept方法返回一个含有俩个元素的元组,形如(connection,address)。第一个元素(connection)是新的socket对象,服务器通过它与客户通信;第二个元素(address)是客户的internet地址。

    第5步是处理阶段,服务器和客户通过send和recv方法通信(传输数据)。服务器调用send,并采用字符串形式向客户发送信息。send方法返回已发送的字符个数。服务器使用recv方法从客户接受信息。调用recv时,必须指定一个整数来控制本次调用所接受的最大数据量。recv方法在接受数据时会进入'blocket'状态,最后返回一个字符串,用它来表示收到的数据。如果发送的量超过recv所允许,数据会被截断。多余的数据将缓冲于接受端。以后调用recv时,多余的数据会从缓冲区删除。

    第6步,传输结束,服务器调用socket的close方法以关闭连接。

    建立一个简单客户连接则需要4个步骤。

    第1步,创建一个socket以连接服务器 socket=socket.socket(family,type)

    第2步,使用socket的connect方法连接服务器 socket.connect((host,port))

    第3步,客户和服务器通过send和recv方法通信。

    第4步,结束后,客户通过调用socket的close方法来关闭连接。

    python 编写server的步骤:

    第一步是创建socket对象。调用socket构造函数。如:

    socket = socket.socket( family, type )

    family参数代表地址家族,可为AF_INET或AF_UNIX。AF_INET家族包括Internet地址,AF_UNIX家族用于同一台机器上的进程间通信。

    type参数代表套接字类型,可为SOCK_STREAM(流套接字)和SOCK_DGRAM(数据报套接字)。

    第二步是将socket绑定到指定地址。这是通过socket对象的bind方法来实现的:

    socket.bind( address )

    由AF_INET所创建的套接字,address地址必须是一个双元素元组,格式是(host,port)。host代表主机,port代表端口号。如果端口号正在使用、主机名不正确或端口已被保留,bind方法将引发socket.error异常。

    第三步是使用socket套接字的listen方法接收连接请求。

    socket.listen( backlog )

    backlog指定最多允许多少个客户连接到服务器。它的值至少为1。收到连接请求后,这些请求需要排队,如果队列满,就拒绝请求。

    第四步是服务器套接字通过socket的accept方法等待客户请求一个连接。

    connection, address = socket.accept()

    调 用accept方法时,socket会时入“waiting”状态。客户请求连接时,方法建立连接并返回服务器。accept方法返回一个含有两个元素的 元组(connection,address)。第一个元素connection是新的socket对象,服务器必须通过它与客户通信;第二个元素 address是客户的Internet地址。

    第五步是处理阶段,服务器和客户端通过send和recv方法通信(传输 数据)。服务器调用send,并采用字符串形式向客户发送信息。send方法返回已发送的字符个数。服务器使用recv方法从客户接收信息。调用recv 时,服务器必须指定一个整数,它对应于可通过本次方法调用来接收的最大数据量。recv方法在接收数据时会进入“blocked”状态,最后返回一个字符 串,用它表示收到的数据。如果发送的数据量超过了recv所允许的,数据会被截短。多余的数据将缓冲于接收端。以后调用recv时,多余的数据会从缓冲区 删除(以及自上次调用recv以来,客户可能发送的其它任何数据)。

    传输结束,服务器调用socket的close方法关闭连接。

    python编写client的步骤:

    创建一个socket以连接服务器:socket = socket.socket( family, type )

    使用socket的connect方法连接服务器。对于AF_INET家族,连接格式如下:

    socket.connect( (host,port) )

    host代表服务器主机名或IP,port代表服务器进程所绑定的端口号。如连接成功,客户就可通过套接字与服务器通信,如果连接失败,会引发socket.error异常。

    处理阶段,客户和服务器将通过send方法和recv方法通信。

    传输结束,客户通过调用socket的close方法关闭连接。

    下面给个简单的例子:

    server.py

    代码如下:

    if __name__ == '__main__':

    import socket

    sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)

    sock.bind(('localhost', 8001))

    sock.listen(5)

    while True:

    connection,address = sock.accept()

    try:

    connection.settimeout(5)

    buf = connection.recv(1024)

    if buf == '1':

    connection.send('welcome to server!')

    else:

    connection.send('please go out!')

    except socket.timeout:

    print 'time out'

    connection.close()

    client.py

    代码如下:

    if __name__ == '__main__':

    import socket

    sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)

    sock.connect(('localhost', 8001))

    import time

    time.sleep(2)

    sock.send('1')

    print sock.recv(1024)

    sock.close()

    在终端运行server.py,然后运行clien.py,会在终端打印“welcome to server!"。如果更改client.py的sock.send('1')为其它值在终端会打印”please go out!“,更改time.sleep(2)为大于5的数值, 服务器将会超时。

    举例:

    服务端:

    代码如下:

    #socket server端

    #获取socket构造及常量

    from socket import *

    #''代表服务器为localhost

    myHost = ''

    #在一个非保留端口号上进行监听

    myPort = 50007

    #设置一个TCP socket对象

    sockobj = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)

    #绑定它至端口号

    sockobj.bind((myHost, myPort))

    #监听,允许5个连结

    sockobj.listen(5)

    #直到进程结束时才结束循环

    while True:

    #等待下一个客户端连结

    connection, address = sockobj.accept( )

    #连结是一个新的socket

    print 'Server connected by', address

    while True:

    #读取客户端套接字的下一行

    data = connection.recv(1024)

    #如果没有数量的话,那么跳出循环

    if not data: break

    #发送一个回复至客户端

    connection.send('Echo=>' + data)

    #当socket关闭时eof

    connection.close( )

    客户端:

    代码如下:

    import sys

    from socket import *

    serverHost = 'localhost'

    serverPort = 50007

    #发送至服务端的默认文本

    message = ['Hello network world']

    #如果参数大于1的话,连结的服务端为第一个参数

    if len(sys.argv) > 1:

    serverHost = sys.argv[1]

    #如果参数大于2的话,连结的文字为第二个参数

    if len(sys.argv) > 2:

    message = sys.argv[2:]

    #建立一个tcp/ip套接字对象

    sockobj = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)

    #连结至服务器及端口

    sockobj.connect((serverHost, serverPort))

    for line in message:

    #经过套按字发送line至服务端

    sockobj.send(line)

    #从服务端接收到的数据,上限为1k

    data = sockobj.recv(1024)

    #确认他是引用的,是'x'

    print 'Client received:', repr(data)

    #关闭套接字

    sockobj.close( )

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  • Socket网络编程及其实现(图文)

    千次阅读 2021-07-05 09:16:34
    因此,可以说设计网络应用程序就是利用网络编程接口(API)进行程序设计的过程。在Windows环境下的网络应用程序编程接口叫WindowsSockets,即套接口。关键词:套接口,网络编程,TCP/IP协议1 引言网络应用程序是...

    论文导读:网络应用程序是通过网络使用通信协议实现进程间的通信,TCP/IP就是网络上常用的协议之一,在进行网络应用程序设计时,TCP/IP协议的核心内容被封装在操作系统中。因此,可以说设计网络应用程序就是利用网络编程接口(API)进行程序设计的过程。在Windows环境下的网络应用程序编程接口叫WindowsSockets,即套接口。

    关键词:套接口,网络编程,TCP/IP协议

    1 引言

    网络应用程序是通过网络使用通信协议实现进程间的通信,TCP/IP就是网络上常用的协议之一,在进行网络应用程序设计时,TCP/IP协议的核心内容被封装在操作系统中。网络应用程序要使用TCP/IP协议来实现自己的功能,只能通过由系统提供给用户的TCP/IP协议编程接口来实现[1]。因此,可以说设计网络应用程序就是利用网络编程接口(API)进行程序设计的过程。在Windows环境下的网络应用程序编程接口叫Windows Sockets,即套接口。

    2 套接口

    2.1 套接口的概念

    WindowsSockets API 依靠套接口Socket进行通信。套接口可看成是两个网络应用程序进行通信时,各自通信连接中的一个端点。通信时,其中的一个网路应用程序将要传输的一段信息写入它所在主机的Socket中,该Socket通过网络接口卡(NIC)的传输介质将这段信息发送到另一台主机的Socket中,使这段信息能传送到其它程序中,如图1所示。[1]

    286029.jpg

    当主机A上的网络应用程序A要发送数据时,通过调用数据发送函数首先将要发送的一段信息写入Socket中,Socket中的内容通过主机A的网络管理软件由主机A的网络接口卡发送到主机B,主机B的网络接口卡接收到这段信息后,再传给主机B的网络管理软件,网络管理软件将这段信息保存在主机B的Socket中,然后程序B才能在Socket中读取并使用这段信息。由此看来,Socket的本质是通信过程中所要使用的一些缓冲区及一些相关的数据结构。

    2.2 套接口的分类

    为了满足不同的通信程序对通信质量和性能的要求,一般的网络系统提供了三种不同类型的套接口,以供用户在设计网络应用程序时根据不同的要求来选择。免费论文。这三种套接口分别是:

    (1)流式套接口(SOCK_STREAM),它提供了一种可靠的、面向连接的双向数据传输服务,实现数据无差错、无重复地发送。流失套接口内设流量控制,被传输的数据看作是无记录边界的字节流。在TCP/IP协议族中,使用TCP协议来实现字节流的传输,当用户想要发送大批量的数据或者对数据的传输有较高的要求时,使用流式套接口。

    (2)数据报套接口(SOCK_DGRAM),它提供了一种无连接、不可靠的双向数据传输服务。免费论文。数据包以独立的包形式被发送,并保留了记录边界,不提供可靠性保证。数据在传输过程中可能会丢失或重复,并且不能保证在接收端数据按发送顺序接收。免费论文。在TCP/IP协议族中,使用UDP协议来实现数据报套接口。在同一台计算机上或负载较轻的LAN上,因为出现差错的可能性较小,所以可以使用数据报套接口进行数据传输,这样通信的质量可以得到保证,并且通信的效率较高。

    (3)原始套接口(SOCK_RAW),该套接口允许对较低层协议(如IP或ICMP)进行直接访问,常用于检验新的网络协议实现,也可用于测试新配置或安装的网络设备。

    3 Socket编程基础

    3.1 Socket工作模式

    Socket以客户/服务器模式工作。Socket服务器程序通常事先已经启动,并在一个众所周知的端口监听对服务的请求。Socket客户应用程序需要某种服务时,便向提供服务的Socket服务器发出请求,服务器接收到请求后,就响应客户提出的请求[2]。

    3.2 基本套接字的系统调用

    应用程序常用的函数列举如下,

    WSAStarup():检查系统中是否有WindowsSockets的实现库

    Socket():创建一个Socket

    Bind():为创建的Socket指定通信对象

    Connect():请求连接

    Listen():等待连接状态

    Accept():接收连接请求

    Send()/Recv():发送接收数据(TCP)

    Sendto()/Recvfrom():发送接收数据(UDP)

    CloseSocket():关闭指定的Socket

    WSACleanup():释放为应用程序或DLL分配的任何资源

    3.3用于无连接协议(如UDP)的Socket系统调用流程框图

    286030.jpg

    3.4 用于面向连接协议(如TCP)的Socket系统调用流程框图

    286031.jpg

    4 编程实例

    本实例使用了Visual C++6.0下的控制台程序,该程序中的通信协议使用的是面向连接的TCP协议(SOCK_STREAM)[3]。服务器端的IP地址使用系统指定的IP地址,端口号在程序中指定为6000。

    4.1 服务器端的实现

    建立一个空的基于控制台的应用程序 TCPserver,引入头文件:WINSOCK2.H,在Project—>settings—>ink—>object/libarymodules 下引入:ws2_32.lib库

    实现代码如下,

    #include #include

    int main(){WORD wVersionRequested;WSADATA wsaData;int err;wVersionRequested=MAKEWORD(1,1);err=WSAStartup(wVersionRequested,&wsaData);if (err!=0){return 0;}if (LOBYTE(wsaData.wVersion)!=1||HIBYTE(wsaData.wVersion)!=1){WSACleanup();return 0;}

    //检查系统中是否有Windows Sockets的实现库,如果没有则释放为应用程序或DLL分配的任何资源

    SOCKETsockSrv=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);

    //创建套接口SOCKADDR_IN addrSrv;addrSrv.sin_addr.S_un.S_addr=htonl(INADDR_ANY);

    //htonl()函数把一个四字节主机字节顺序的数转换为网络字节顺序的数addrSrv.sin_family=AF_INET;addrSrv.sin_port=htons(6000);

    //htons()函数把一个双字节主机字节顺序的数转换为网络字节顺序数

    bind(sockSrv,(SOCKADDR*)&addrSrv,sizeof(SOCKADDR));

    //把套接口与指定的主机ip地址和端口号联系起来listen(sockSrv,5);

    //进入监听状态,最多同时可以接受5个连接请求SOCKADDR_IN addrClient;int len=sizeof(SOCKADDR);

    while (TRUE){SOCKET sockTemp=accept(sockSrv,(SOCKADDR*)&addrClient,&len);

    //创建一个临时套接口,与其中一个客户端建立连接

    char sendbuff[1024];sprintf(sendbuff,'Welcome to zhangjie');

    //将字符串格式化到buff中去send(sockTemp,sendbuff,strlen(sendbuff)+1,0);

    //向客户端发送数据

    char recvBuff[1024];recv(sockTemp,recvBuff,strlen(recvBuff)+1,0);

    //接收客户端发送的数据printf('%s ',recvBuff);

    closesocket(sockTemp);

    //关闭套接口

    }return 0;}

    4.2 客户端的实现

    建立一个空的基于控制台的应用程序TCPClient,引入头文件:WINSOCK2.H,在Project—>settings—>ink—>object/libarymodules 下引入:ws2_32.lib库

    实现代码如下,

    #include #include

    int main(){WORD wVersionRequested;WSADATA wsaData;int err;wVersionRequested=MAKEWORD(1,1);err=WSAStartup(wVersionRequested,&wsaData);if (err!=0){return 0;}if (LOBYTE(wsaData.wVersion)!=1||HIBYTE(wsaData.wVersion)!=1){WSACleanup();return 0;}

    //检查系统中是否有Windows Sockets的实现库,如果没有则释放为应用程序或DLL分配的任何资源

    SOCKETsockClient=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);

    SOCKADDR_IN addrClient;addrClient.sin_addr.S_un.S_addr=inet_addr('127.0.0.1');

    //点分十进制转化成ULong类型addrClient.sin_family=AF_INET;addrClient.sin_port=htons(6000);

    //转化成网络字节序connect(sockClient,(SOCKADDR *)&addrClient,sizeof(SOCKADDR));

    //请求与服务器建立连接char recvBuff[1024];

    recv(sockClient,recvBuff,1024,0);printf('%s ',recvBuff);

    send(sockClient,'I am zhangjie',strlen('I am zhangjie ')+1,0);

    closesocket(sockClient);WSACleanup();

    //通信结束后释放资源return 0;}

    5 小结

    本文介绍了套接口的基本概念和实现套接口编程的基础,并给出了一个在VC平台下实现的基于TCP的客户/服务器通信实例,体现了套接口编程的灵活性。

    6 参考文献

    [1]任泰明.TCP/IP协议与网络编程[M].第1版.西安:西安电子科技大学出版社.2004;94-139

    [2]邹月,陈建兵.Socket的网络编程研究与实现[J].电脑编程技巧与维护.2008.10-12

    [3]谭桂华,魏亮.Visual C#高级编程范例[M].第1版.北京:清华大学出版社.2004;202-235

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  • 1. 编程原理1.1服务器端(1) 创建ServerSocket对象,绑定监听端口;(2) 通过accept()方法监听客户端请求;(3) 连接建立后,通过输入流读取客户端发送的请求信息;(4) 通过输出流向客户端发送相应信息;(5) 关闭响应...

    1. 编程原理

    1.1服务器端

    (1) 创建ServerSocket对象,绑定监听端口;

    (2) 通过accept()方法监听客户端请求;

    (3) 连接建立后,通过输入流读取客户端发送的请求信息;

    (4) 通过输出流向客户端发送相应信息;

    (5) 关闭响应资源。

    1.2 客户端

    (1) 创建Socket对象,指明需要连接的服务器地址和端口;

    (2) 连接建立后,通过输出流向服务器端发送请求信息;

    (3) 通过输入流获取服务器端返回的响应信息;

    (4) 关闭响应资源。

    2. 编程实现

    2.1 服务器端

    import java.io.DataInputStream;

    import java.io.DataOutputStream;

    import java.io.IOException;

    import java.io.InputStream;

    import java.io.OutputStream;

    import java.net.ServerSocket;

    import java.net.Socket;

    public class TestSocketServer {

    public static void main(String[] args) {

    InputStream in = null;

    OutputStream out = null;

    try{

    ServerSocket ss = new ServerSocket(5888);//创建ServerSocket对象,绑定监听端口

    Socket socket = ss.accept();//接受来自客户端的请求

    in = socket.getInputStream();//得到来自客户端写入的数据

    out = socket.getOutputStream();//服务器端输出流对象

    DataOutputStream dos = new DataOutputStream(out);

    DataInputStream dis = new DataInputStream(in);

    String s =null;//定义从客户端读出的字符串

    //如果读出的不为空的话。向客户端发出本机的ip地址和连接的端口号

    if((s = dis.readUTF()) != null){

    System.out.println(s);

    System.out.println("from: " + socket.getInetAddress());

    System.out.println("port: " + socket.getPort());

    }

    dos.writeUTF("hello success");//向客户端写入

    dis.close();//关闭流对象

    dos.close();

    socket.close();

    } catch (IOException e){

    e.printStackTrace();

    }

    }

    }

    2.2 客户端

    import java.io.DataInputStream;

    import java.io.DataOutputStream;

    import java.io.IOException;

    import java.io.InputStream;

    import java.io.OutputStream;

    import java.net.Socket;

    import java.net.UnknownHostException;

    public class TestSocketClient {

    public static void main(String[] args) {

    InputStream is = null;

    OutputStream os = null;

    try{

    Socket socket = new Socket("localhost", 5888);//创建Socket对象,指明需要连接的服务器的地址和端口号

    is = socket.getInputStream();

    os = socket.getOutputStream();

    DataInputStream dis = new DataInputStream(is);

    DataOutputStream dos = new DataOutputStream(os);

    dos.writeUTF("hello");//连接建立后,通过输出流向服务器端发送请求信息

    String s = null;

    if((s = dis.readUTF()) != null){

    System.out.println(s);//通过输入流获取服务器响应的信息

    }

    dos.close();

    dis.close();

    socket.close();

    } catch (UnknownHostException e){

    e.printStackTrace();

    } catch (IOException e){

    e.printStackTrace();

    }

    }

    }

    2.3 通信结果

    23f8928527b3?from=singlemessage

    server.png

    23f8928527b3?from=singlemessage

    client.png

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  • php实现socket网络编程

    2021-03-23 11:21:45
    之前本人其实写过一个tcp多进程服务器了http://www.php20.cn/article/139,本文将总结以及完善php实现网络服务器相关代码php实现tcp服务器tcp服务器的实现,其实和c语言实现的步骤差不多,大概为:创建一个socket绑定...

空空如也

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socket网络编程的步骤