python中網絡編程的基礎模塊是socket,它提供跨平臺的底層通信方式。1. socket通信基本流程包括:創建socket對象 → 綁定地址(服務端)或連接服務器(客戶端) → 收發數據 → 關閉連接,服務端先啟動監聽,客戶端發起連接后雙方通過send和recv交換數據。2. tcp與udp的區別在于tcp面向連接、可靠傳輸,適合網頁瀏覽等場景;udp無連接、速度快,適合視頻直播等實時性場景,創建時通過socket.sock_stream和socket.sock_dgram指定。3. 常見問題如阻塞可通過設置非阻塞模式、select或多線程處理,并發時提升效率。4. 地址復用可避免“端口被占用”錯誤,使用setsockopt設置so_reuseaddr;同時需添加異常捕獲以應對連接中斷等問題。掌握這些基礎內容有助于進一步理解和實現粘包處理、心跳機制等高級功能。
在python中做網絡編程,最基礎的模塊就是socket。它提供了一種跨平臺的方式來進行底層通信。如果你剛接觸這個領域,理解它的基礎通信模型是關鍵。
1. socket通信的基本流程
不管是客戶端還是服務端,socket通信都遵循一個基本流程:創建socket對象 → 綁定地址(服務端)或連接服務器(客戶端) → 收發數據 → 關閉連接。
服務端通常會先啟動,監聽某個IP和端口。客戶端發起連接請求后,雙方就可以通過send和recv方法交換數據了。
舉個簡單的例子:
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- 服務端調用 bind() 把socket綁定到本地的某個端口上
- 然后調用 listen() 開始等待連接
- 客戶端使用 connect() 發起連接
- 連接建立后,雙方都可以用 send() 和 recv() 來發送和接收數據
2. TCP與UDP的區別及選擇
socket可以基于TCP或UDP協議工作。這兩者最大的區別在于是否需要建立連接和是否保證傳輸可靠性。
- TCP是面向連接的、可靠傳輸,適合對數據完整性要求高的場景,比如網頁瀏覽、文件傳輸。
- UDP是無連接的、不保證送達,但速度快,適合實時性要求高的場景,比如視頻直播、在線游戲。
寫代碼時,你只需要在創建socket的時候指定不同的類型:
# TCP tcp_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) # UDP udp_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
3. 常見問題:阻塞與非阻塞
默認情況下,socket操作是阻塞的。比如調用 accept() 或 recv() 時,如果沒有連接或數據到來,程序就會卡在那里等。
這對簡單的小型應用沒問題,但如果你要做并發處理,就需要考慮設置成非阻塞模式或者結合多線程、select機制來處理。
常見做法有:
- 使用 setblocking(False) 設置為非阻塞
- 利用 select.select() 同時監聽多個socket
- 多線程方式,每個連接一個線程處理
比如你想讓服務端同時處理多個客戶端,可以這樣:
while True: client_sock, addr = server.accept() Thread(target=handle_client, args=(client_sock,)).start()
4. 地址復用和異常處理
開發過程中經常遇到“地址已被占用”的錯誤。這是因為系統默認不會立刻釋放之前用過的端口。解決辦法是在綁定前設置地址復用:
sock.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, 1)
另外,網絡通信容易出錯,比如連接中斷、超時等。所以在實際編碼中,要加上適當的異常捕獲,比如:
try: data = sock.recv(1024) except socket.error as e: print("接收失敗:", e)
基本上就這些。socket編程看起來簡單,但真正在項目中穩定運行,還需要注意很多細節,比如緩沖區大小、粘包拆包處理、心跳機制等等。不過打好基礎之后,這些進階內容也更容易理解和實現。