一个hello/hi的简单的网络聊天程序和python Socket API与Linux Socket API之间的关系

1.Socket概述

套接字（socket）是一个抽象层，应用程序可以通过它发送或接收数据，可对其进行像对文件一样的打开、读写和关闭等操作。套接字允许应用程序将I/O插入到网络中，并与网络中的其他应用程序进行通信。网络套接字是IP地址与端口的组合。

套接字可以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，其中的一个网络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通过网络接口卡的传输介质将这段信息发送给另一台主机的Socket中，使这段信息能传送到其他程序中。因此，两个应用程序之间的数据传输要通过套接字来完成。工作流程如下图所示：

Socket()：创建套接字。

直接上代码：

客户端：

import socket
import sys

# 创建一个socket
s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
# 建立连接
s.connect((‘127.0.0.1‘, 3000))
while True:
    # 发送数据:
    try:
        data = input("客户端:")
        s.send(data.encode())
        buf = s.recv(1024).decode()
        if buf != ‘exit‘:
            print("服务端: " + buf)
    except:
        print("Dialogue Over")
        s.close()
        sys.exit(0)

服务端：

import socket

s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
s.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, 1)
s.bind((‘127.0.0.1‘, 3000))  # 监听端口
s.listen(1)  # 调用listen()方法开始监听端口，传入的参数指定等待连接的最大数量
sock, addr = s.accept()
buf = sock.recv(1024).decode()
while True:
    if buf != ‘exit‘:
        print("客户端: " + buf)
    data = input("服务端: ")
    sock.send(data.encode())
    if data == ‘exit‘:
        break
    buf = sock.recv(1024).decode()

这两个程序有这么几行，对应上面的工作流程说明：

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

创建socket实现IPV4的通信（socket.AF_INET）并使用流式socket for TCP（socket.SOCK_STREAM）

s.bind((‘127.0.0.1‘, 3000)):

将地址（主机名（127.0.0.1）、端口号（3000）对）绑定到套接字上

s.connect((‘127.0.0.1‘, 3000))

连接到指定的服务端的socket上

s.listen(1):

调用listen()方法开始监听端口，传入的参数指定等待连接的最大数量，此处为1

sock, addr = s.accept() :

接受TCP连接并返回（conn,address）,其中conn是新的套接字对象，可以用来接收和发送数据。address是连接客户端的地址。

sock.send(data.encode()):

发送TCP数据，将参数中的数据发送到连接的套接字。

buf = sock.recv(1024).decode():

接受TCP套接字的数据。数据以字符串形式返回，指定要接收的最大数据量为1024。

s.close():

关闭套接字。

程序运行结果如下：

客户端：

 服务端：

 注意要先启动Server再启动Client，否则会报错

3.python函数和Linux Socket API的对应关系

对应关系如下表：

可以通过strace python3 server.py命令跟踪这个程序所使用的系统调用

在输出的结果中有这么一段：

 这个程序使用的系统调用对应上面的表格中的Linux Socket API