Python Socket编程：实现简单的客户端-服务器通信
目录
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引言
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Socket编程基础
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服务器端实现
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客户端实现
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通信流程解析
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常见问题与解决方案
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完整代码
引言
网络编程是现代软件开发中不可或缺的一部分，而Socket编程则是网络通信的基础。Python通过socket模块提供了简单而强大的网络编程接口。本文将介绍如何使用Python的socket模块实现一个简单的客户端-服务器通信系统。
Socket编程基础
Socket是网络通信的端点，它允许不同计算机上的程序进行数据交换。在Python中，我们主要使用两种类型的socket：
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流式Socket(SOCK_STREAM)：面向连接的通信，基于TCP协议
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数据报Socket(SOCK_DGRAM)：无连接的通信，基于UDP协议
本文示例使用的是流式Socket，即TCP通信。
服务器端实现
服务器端的主要职责是监听特定端口，接受客户端连接，并处理客户端发送的数据。
from socket import *
IP = '127.0.0.1' # 本地回环地址
PORT = 20000 # 监听的端口号
BUFLEN = 512 # 缓冲区大小
# 创建socket对象
listenSocket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)
# 绑定IP和端口
listenSocket.bind((IP, PORT))
# 开始监听，设置最大连接数为5
listenSocket.listen(5)
print(f'等待客户端连接...')
# 接受客户端连接
dataSocket, addr = listenSocket.accept()
print(f'服务端已接受到{addr}客户端连接')
while True:
# 接收客户端数据
recved = dataSocket.recv(BUFLEN)
if not recved: # 如果接收到空数据，表示连接断开
break
info = recved.decode()
print(f'接收到客户端信息：{info}')
# 将接收到的数据原样返回给客户端
dataSocket.send(recved)
# 关闭socket
listenSocket.close()
dataSocket.close()
关键代码解析
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socket(AF_INET, SOCK_STREAM)：创建IPv4的TCP socket -
bind((IP, PORT))：将socket绑定到特定IP和端口 -
listen(5)：开始监听，参数5表示最大等待连接数 -
accept()：接受客户端连接，返回新的socket对象和客户端地址 -
recv(BUFLEN)：接收数据，参数指定缓冲区大小 -
send(data)：发送数据到客户端
客户端实现
客户端负责连接到服务器，发送数据并接收服务器的响应。
from socket import *
IP = '127.0.0.1' # 服务器IP地址
PORT = 20000 # 服务器端口号
BUFLEN = 512 # 缓冲区大小
# 创建socket对象
dataSocket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)
# 连接到服务器
dataSocket.connect((IP, PORT))
while True:
toSend = input('>>>')
if toSend == 'EXIT': # 输入EXIT退出
break
# 发送数据到服务器
dataSocket.send(toSend.encode())
# 接收服务器响应
recved = dataSocket.recv(BUFLEN).decode()
print(f'客户端接收到确认:{recved}')
# 关闭socket
dataSocket.close()
关键代码解析
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connect((IP, PORT))：连接到指定的服务器IP和端口 -
send(data.encode())：发送数据，注意需要将字符串编码为bytes -
recv(BUFLEN).decode()：接收数据并解码为字符串 -
close()：关闭socket连接
通信流程解析
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服务器启动：服务器创建socket，绑定端口并开始监听
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客户端连接：客户端创建socket并连接到服务器
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数据交换：
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客户端发送数据
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服务器接收并处理数据
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服务器返回响应
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客户端接收响应
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连接终止：客户端发送"EXIT"或关闭连接，双方关闭socket
常见问题与解决方案
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端口被占用：
netstat -ano | findstr "20000"
如果发现端口被占用，可以：
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更换端口号
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终止占用端口的进程
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连接拒绝错误：
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确保服务器先运行
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检查IP和端口是否正确
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检查防火墙设置
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数据编码问题：
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发送前确保编码(
encode()) -
接收后确保解码(
decode())
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资源释放：
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确保在finally块或使用with语句关闭socket
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避免连接泄漏
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完整代码
服务器端代码
from socket import *
IP = '127.0.0.1'
PORT = 20000
BUFLEN = 512
listenSocket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)
listenSocket.bind((IP, PORT))
listenSocket.listen(5)
print(f'等待客户端连接...')
dataSocket, addr = listenSocket.accept()
print(f'服务端已接受到{addr}客户端连接')
while True:
recved = dataSocket.recv(BUFLEN)
if not recved:
break
info = recved.decode()
print(f'接收到客户端信息：{info}')
dataSocket.send(recved)
listenSocket.close()
dataSocket.close()
客户端代码
from socket import *
IP = '127.0.0.1'
PORT = 20000
BUFLEN = 512
dataSocket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)
dataSocket.connect((IP, PORT))
while True:
toSend = input('>>>')
if toSend == 'EXIT':
break
dataSocket.send(toSend.encode())
recved = dataSocket.recv(BUFLEN).decode()
print(f'客户端接收到确认:{recved}')
dataSocket.close()
通过这个简单的示例，我们实现了基本的客户端-服务器通信模型。在实际应用中，你可能需要添加错误处理、多线程/多进程处理、更复杂的数据协议等功能来满足需求。希望这篇文章能帮助你理解Python Socket编程的基础知识！
