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Python 高级网络操作 - Python Advanced Network Operations

时间:2017-12-06 20:03:22      阅读:194      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:问题   需要   tin   down   break   oar   sage   mes   阻塞   

  1 Python 高级网络操作 - Python Advanced Network Operations
  2 
  3 Half Open Socket,
  4     一个单向的 socket 被称为 half open socket, 即数据只能在一个方向上传输.
  5     Half Open Socket 是通过在 socket 对象上调用 shutdown() 方法得到.
  6     shutdown 接收一个 numeric 类型的参数,
  7         0 - 表示调用之后禁止读
  8         1 - 表示调用之后禁止写
  9         2 - 表示调用之后禁止读和写
 10     一旦关闭了某一个方向(读/写), socket 就不能再在该方向上被重新打开了.
 11     shutdown()是累计的, 也就是调用 shutdown(0) 再调用 shutdown(1) 跟
 12     直接调用一个  shutdown(2) 效果是一样的.
 13 
 14     Half Open Socket 通常被应用在一下儿 3 种情形中,
 15         1, 想要确保所有写好的数据都已经被传送出去.
 16             调用 shutdown()的时候, 只有在缓存里面的数据都被成功发出去后方法才会有返回.
 17         2, 用来 debug, 捕获潜在的异常/错误.
 18             Half Open Socket 是捕获试图写一个不可写的 socket, 或者读一个不可读
 19             的 socket 的异常的好方法.
 20         3, 在程序是用了 fork() 或 多线程的时候, 用来防止其他进程/线程的某些操作.
 21 
 22 socket 超时 - socket timeout
 23     settimeout(seconds)
 24         对一个 socket 对象调用 settimeout(secs) 方法后, 如果经过在 sces 秒之内什么都
 25         没有发生(读/写), 则会产生一个 socket.timeout 异常, 链接机会断开,
 26     例子,
 27         ... ...
 28         sock, addr = S.accept()
 29         sock.settimeout(9)
 30         ... ...
 31 
 32 结束标识,
 33     通过 socket 传输不确定长度的字符串的会遇到一个问题 - 不知道什么时候数据发送结束.
 34     通常,有两种方法可以解决这个问题,
 35         1, 通过指定字符串结束标识符(尾)
 36             这个标识符通常是一个 NULL 字符(python - \0) 或 newline 字符(python - \n)
 37             需要注意的问题是需要保证设定的结束符在所传输的内容中的唯一性.
 38         2, 通过指定字符串长度指示符(首)
 39             先发发送一个数字用来表示数据的长度, 接受方会根据这个数字长度的数据.
 40             在网络上发送整形数据的时候,通常有一下儿两种选择,
 41                 a, 发送 ASCII 码(接收方收到后需要解码)
 42                 b, 直接发送 二进制 数, 一般位长是 16 或 32 位.
 43                     为了解决不同平台的二进制数据的编码方法不同的问题, 一种标准的二进制数据
 44                     表示法 - 网络字节顺序( Network Byte Order )被采纳. 在发送一个二进制数之前,
 45                     该二进制数被转换成  Network Byte Order; 接收方收到后, 在使用该数据之前做
 46                     反向转换.
 47 
 48 广播数据,
 49     广播数据不能用 TCP 实现, 他多数是用 UDP 来实现的.
 50     当接受方收到一个广播信息后, 系统内核会检查目的地的端口号信息. 如果系统上有一个在 listen 监听该端口
 51     号的进程,则信息会被发送给该进程, 否者信息会被忽略掉.
 52     例子,
 53         发送方,
 54             import socket
 55             S = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)      # UDP
 56             S.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_BROADCAST, 1)   # 广播 broadcast
 57             S.sendto("Hi there!",(<broadcast>, 12345))              # host = ‘<broadcast>‘
 58 
 59             while 1:
 60                 try:
 61                     data, addr = S.recvfrom(1024)
 62                     print("%s is connecting" % clientsocket.getpeername())
 63                 except (KeyboardInterrupt,SystemExit) as e:
 64                     print(e)
 65                     raise
 66                 if not len(data):
 67                     break
 68                 print("Received message : %s from : %s",(data, addr))
 69 
 70         接受方,
 71             import socket
 72 
 73             S = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)      # UDP
 74             S.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, 1)   # 链接关闭后,端口立即可用
 75             S.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_BROADCAST, 1)   # 广播 broadcast
 76             S.bind((‘‘, 12345))
 77 
 78             while 1:
 79                 try:
 80                     mes, addr = S.recvfrom(8192)
 81                     print("Got message : %s from : %s" % (mes, addr))
 82                     S.sendto("ACK", addr)                             # 回复不是广播
 83                 except (KeyboardInterrupt, SystemExit) as e:
 84                     print(e)
 85                     raise
 86 
 87 通过 poll() 或 select() 实现事件通知,
 88     通常, socket 上的 I/O 是阻塞的, 当一个操作(读/写)未结束,程序会阻塞.
 89     在 nonblocking 模式中, 如果在没有完全准备好的 socket 对象调用 send() 或 recv() 方法
 90     会触发 socket.error 异常. 在这种情况下, 就需要在调用 recv() 之前检查一下儿, socket 上
 91     是不是有可以接受的 data. select() 和 poll() 就是满足检查需求的两个标准工具. 他们可以使
 92     系统在某个 socket 上有事件发生的时候通知程序发生了什么, 从而在程序中进行有针对性的操作.
 93     select() 接口是早起被普遍使用的, 但是在需要同时观察多个 socket 的事件的时候, 会变得很慢.
 94     Windows 系统不支持 poll(), 必须使用 select().
 95 
 96     例子,
 97         poll()
 98             import socket, select
 99             try:
100                 S = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
101             except socket.error as e:
102                 print("Error at creating socket : %s" % e)
103 
104             try:
105                 s.connect(("www.zzyzz.top", 80))
106             except socket.gaierror as e:
107                 print("Address related error : %s" % e)
108             except socket.error as e:
109                 print("Connection error : %s" % e)
110             P = select.poll()
111             P.register(S.fileno(), select.POLLIN | select.POLLERR | select.POLLHUP)
112                 # POLLIN        普通或优先级带数据可读
113                 # POLLERR        发生错误
114                 # POLLHUP        对方描述符挂起
115                 # POLLRDNORM    普通数据可读
116                 # POLLRDBAND    优先级带数据可读
117                 # POLLPRI        高优先级数据可读
118                 # POLLOUT        普通数据可写
119                 # POLLWRNORM    普通数据可写
120                 # POLLWRBAND    优先级带数据可写
121                 # POLLNVAL        描述字不是一个打开的文件
122 
123             while 1:
124                 res = P.poll(100)          # poll 间隔 100 毫秒
125                 if len(res):
126                     if res[0][1] == select.POLLIN:
127                         data = S.recv(1024)
128                         if not len(data):
129                             print("Connection closed")
130                             break
131                         print("Received data : %s" % data)
132                     else:
133                         print("Errors occurred")
134                         break
135 
136         select() 来解决 I/O 阻塞
137              select(rlist, wlist, elist[, timeout])
138                 rlist -  的文件对象列表
139                 wlist -  的文件对象列表
140                 elist - 错误 的文件对象列表
141                 timeout - 可选参数, 接收浮点类型, 指明超时的时间(秒)
142 
143                 select() 方法的调用返回 3 个tuple, 每一个 tuple 都是一个对象列表, 顺序对应参数顺序.
144 
145                 import socket, select
146                 try:
147                     S = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
148                 except socket.error as e:
149                     print("Error at creating socket : %s" % e)
150 
151                 try:
152                     s.connect(("www.zzyzz.top", 80))
153                 except socket.gaierror as e:
154                     print("Address related error : %s" % e)
155                 except socket.error as e:
156                     print("Connection error : %s" % e)
157 
158                 while 1:
159                     infds, outfds, errfds = select.select([S],[],[S],0.05)
160                     if len(infds):
161                         data = S.recv(1024)
162                         if not len(data):
163                             print("Connection closed")
164                             break
165                         print("Received data : %s" % data)
166                     if len(errfds):
167                         print("Errors occurred")
168                         break

 

Python 高级网络操作 - Python Advanced Network Operations

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