网络版简单日记本思路整理

一、如何进行网络开发?

参考文档

英文还是有点纠结~╮(╯▽╰)╭，于是我先对着一个中文教程入个门！

• 首先最简单的就是创建一个 Socekt

import socket   
s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)

上述代码用了下面两个属性来创建 Socket：

• 地址簇：AF_INET(IPv4)
• 类型：SOCK_STREAM(使用 TCP传输控制协议)
• 如果函数失败，还需要处理异常。当当当当~try 隆重登场！

import socket
import sys

try:
    s = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
except socket.error, msg:
    print 'Faild to create socket'
    sys.exit();
print 'socket Created'

​

• 下一步就是使用这个 Socket 来连接到服务器

  • 首先要获取远程主机的 IP 地址，指定 port。
  • python 里获取主机地址 ip 的方法是socket.gethostbyname(name)相当的简单啊~

host = 'www.iomooc.com'
port = 80
try:
    ip = socket.gethostbyname(host)
except socket.gaierror:
    print 'Hostname could not be resolved.'
    sys.exit()

print 'Connecting ' + host + ':' + ip

• 运行一下

  

• 小提示

  使用 SOCK_STREAM/TCP 套接字才有“连接”的概念。连接意味着可靠的数据流通讯机制，可以同时有多个数据流。可以想象成一个数据互不干扰的管道。另外一个重要的提示是：数据包的发送和接收是有顺序的。

  其他一些 Socket 如 UDP、ICMP 和 ARP 没有“连接”的概念，它们是无连接通讯，意味着你可从任何人或者给任何人发送和接收数据包。

• 发送数据：sandal 函数用于简单的发送数据

message = 'GET / HTTP/1.1\r\n\r\n' # 用来获取网站首页的内容

try:
    s.sendall(message)
except socket.error:
    print 'Send Failed'
    sys.exit()

print 'Message Send Successfully.'

• 接收数据：recv 函数用于从 socket 接收数据

reply = s.recv(4096)

print reply

• 运行一下~看看芝麻星的首页是啥~

  

• 貌似失败鸟~但是大概可能也许接收到消息了吧

• 最后是关闭 socket

s.close()

• 回顾一下：

  1. 创建 Socket
  2. 连接到远程服务器
  3. 发送数据
  4. 接收回应

服务器端编程

• 绑定 Socket

bind 函数用于将 Socket 绑定到一个特定的地址和端口，它需要一个类似 connect 函数所需的 sockaddr_in 结构体。

import socket
import sys

HOST = ""   
PORT = 8888 

s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
print 'Socket Created.'

try:
    s.bind((HOST, PORT))
except socket.error , msg:
    print str(msg[0])
    sys.exit()

print 'Socket bind complete.'

• 连续侦听：listen 函数用于实现侦听模式

s.listen(10)    #限制10个连接，意味着第11个连接会被拒绝
print 'Socket now listening'

• 接受连接：

conn, addr = s.accept()
print 'Connected with ' + addr[0] + ':' + str(addr[1])

运行起来，程序开始等待连接进入，端口是8888，通过 telnet 程序进行测试。

在终端中输入：

└─[$]> telnet localhost 8888
Trying ::1...
telnet: connect to address ::1: Connection refused
Trying 127.0.0.1...
Connected to localhost.
Escape character is '^]'.
Connection closed by foreign host.

服务器端窗口显示：

└─[$]> python server.py
Socket Created.
Socket bind complete.
Socket now listening
Connected with 127.0.0.1:63207

显示客户端已经成功连接到服务器~然而不发送点东西过去似乎并没有什么卵用

• 让服务端给客户端发送数据：sendall

data = conn.recv(1024)
conn.sendall(data)

conn.close()
s.close()

运行一下：

└─[$]> telnet localhost 8888
Trying ::1...
telnet: connect to address ::1: Connection refused
Trying 127.0.0.1...
Connected to localhost.
Escape character is '^]'.
hello
hello
Connection closed by foreign host.

第一个 hello 是客户端发出的，第二个 hello 是服务端接收到回馈给客户端的。

• 一直运行的服务器：上面的例子里，服务器端回应后就立即退出了，其他服务器就连接不进来了，而真正的服务器应该一直运行着的才行。为了让服务器端能够一直运行，最简单的方法就是把接受的代码循环起来~

while 1:
    conn, addr = s.accept()
    print 'Connected with ' + addr[0] + ':' + str(addr[1])

    data = conn.recv(1024)
    reply = '收到！' + data
    if not data:
        break

    conn.sendall(reply)

conn.close()
s.close()

打开三个客户端进行连接，服务端显示：

└─[$]> python server.py
Socket Created.
Socket bind complete.
Socket now listening
Connected with 127.0.0.1:63279
Connected with 127.0.0.1:63281
Connected with 127.0.0.1:63283

• 处理多个连接：我们需要服务器可以同时处理多个请求。使用线程来处理连接请求。

from thread import *
#...
def clientthread(conn):
    conn.send('Welcome to the server.Tpye something and hit enter\n')
    while True:
        data = conn.recv(1024)
        reply = '收到！' + data
        if not data:
            break
        conn.sendall(reply)
    conn.close()

while 1:
    conn, addr = s.accept()
    print 'Connected with ' + addr[0] + ':' + str(addr[1])
    start_new_thread(clientthread,(conn,))

s.close()

运行一下（一个客户端可以一直发送和接受而不被关闭了）

└─[$]> telnet localhost 8888
Trying 127.0.0.1...
Connected to localhost.
Escape character is '^]'.
Welcome to the server.Tpye something and hit enter
hehe
收到！hehe
haha
收到！haha
nice
收到！nice

二、什么是 UDP 协议?

• 缩写是：User Datagram Protocol
• 是一个简单的面向数据包的传输层协议，只提供数据的不可靠传递，它一旦把应用程序发给网络层的数据发送出去，就不保留数据备份。
• 允许一定量的丢包，出错和复制粘贴

三、用 Python 完成一对最简单的 UDP 服务器/客户端

• 上述 SOCK_STREAM 是 TCP 协议，改成 SOCK_DGRAM 就是 UDP 协议了
• 一对最简单的 UDP 服务器/客户端：

# server.py
import socket
port = 8888
s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
s.bind(("", port))
print "waiting on port:", port
while 1:
    data, addr = s.recvfrom(1024)
    print data
---

# client.py
import socket
port = 8888
host = "localhost"
s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
s.bind(("", 0))
s.sendto("Holy Guido! It's working.", (host, port))

四、简单日记本网络版

• s.recvfrom

socket.recvfrom(bufsize[, flags])

Receive data from the socket. The return value is a pair (string, address) where string is a string representing the data received and address is the address of the socket sending the data. See the Unix manual page recv(2) for the meaning of the optional argument flags; it defaults to zero. (The format of address depends on the address family — see above.)

• s.sendto

socket.sendto(string, address)

socket.sendto(string, flags, address)

Send data to the socket. The socket should not be connected to a remote socket, since the destination socket is specified by address. The optional flags argument has the same meaning as for recv() above. Return the number of bytes sent. (The format ofaddress depends on the address family — see above.)s

从最简单的框架开始...

• 客户端

最简单的输入、发送框架

# encoding:utf-8
# __author__:zhulijian

from sys import argv
import socket

script, IP = argv
print IP

def write():
    line = raw_input('输入>')
    return line

def createudp():
    port = 8888
    host = IP
    s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
    s.bind(("",0))
    inp = write()
    s.sendto(inp, (host,port))

def main():
    createudp()

if __name__ == "__main__":
    main()

• 服务端

# encoding:utf-8

import socket
import sys
from thread import *
import time

port = 8888
s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
print '服务器启动中...'
try:
    s.bind(("",port)    #创建服务器，开始监听端口
except socket.error, msg:
    print str(msg[0])
    sys.exit()
print '端口开放：',port

while 1:
    data, addr = s.recvfrom(1024)   #接收内容并打印到屏幕上
    localtime = '['+time.asctime(time.localtime(time.time()))+']'
    data2 = localtime + '\n----> ' + data2

    print data2

s.close()

增加新的功能

——发送中文、连续发送、服务器保存文件

• 客户端

中文发送和接受经测试没有问题。

连续发送只要把输入和发送循环起来就可以咯：

while 1:    #连续发送文字
        inp = write()
        s.sendto(inp, (host,port))

• 服务器

服务器接收到文字后，自动追加到 daily.log 文件内，如果没有，生成一个！

# encoding:utf-8

import socket
import sys
from thread import *
import os

def writelog(data): #写入到 daily.log 
    if os.path.isfile('daily.log') == False:    #检查daily.log，没有就创建
        f = open('daily.log','w')
        f.close()
    f = open('daily.log','a')
    f.write(data + '\n')
    f.close()

port = 8888
s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
print '服务器启动中...'
try:
    s.bind(("",port))    #创建服务器，开始监听端口
except socket.error, msg:
    print str(msg[0])
    sys.exit()
print '端口开放：',port

while 1:
    data, addr = s.recvfrom(1024)   #接收内容并打印到屏幕上
    writelog(data)    #把 data 传入 daily.log
    print data

s.close()

继续增加新的功能

——启动时从服务端获取消息，和输入命令获取消息

• 客户端

    s.sendto('-r', (host, port))    #立即从服务器获取消息
    print s.recv(1024)
    while 1:    #连续发送文字
        inp = write()
        s.sendto(inp, (host, port))
        print s.recv(1024)

• 服务器

# encoding:utf-8

import socket
import sys
from thread import *
import os
import time
reload(sys)  
sys.setdefaultencoding('utf-8') 

def wrc(command, data): #文件处理
    if os.path.isfile('daily.log') == False:    #检查daily.log，没有就创建
        f = open('daily.log','w')
        f.close()
        return '---创建daily.log---'

    elif command.lower() == '-r':   #输入-r命令后读取日记
        f = open('daily.log','r')
        reply =  '-'*10+'读取日记'+'-'*10+'\n'+f.read()+'-'*28
        return reply

    elif command.lower() == '-c':   #输入-c命令后初始化日记
        f = open('daily.log','w')
        return '---初始化完毕---!'

    else:                           #没有命令则执行写入文件
        f = open('daily.log','a')
        f.write(data + '\n')
        f.close()
        return data

def createserver():
    port = 8888
    s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
    print '服务器启动中...'
    try:
        s.bind(("",port))    #创建服务器，开始监听端口
    except socket.error, msg:
        print str(msg[0])
        sys.exit()
    print '端口开放：',port

    while 1:
        data, addr = s.recvfrom(1024)   #接收内容并打印到屏幕上
        localtime = '['+time.asctime(time.localtime(time.time()))+']'
        data2 = localtime + ' ' + data
        re = wrc(data, data2)   #得到文件处理函数返回的内容
        s.sendto(re, addr)  #将返回的内容推送回客户端
        print re    #打印到服务端的屏幕上，用以检查

    s.close()

def main():
    createserver()

if __name__ == "__main__":
    main()

测试

• 多个客户端发送消息，对服务器无影响，可以反复获得历史消息。
• 中文测试通过
• 服务器生成文件通过

迭代

• 20151031 完成初步功能