Python的socket模块是网络编程基础，支持TCP和UDP两种通信模式。TCP提供可靠、有序、有连接的数据传输，适用于HTTP、FTP等对数据完整性要求高的场景；UDP则为无连接、低开销、不可靠传输，适合实时音视频、在线游戏等对实时性要求高但可容忍丢包的应用。服务器端通过创建socket、绑定地址端口、监听、接受连接并收发数据来实现通信。处理并发连接主要有三种方式：多线程（适合I/O密集型、客户端数量适中）、多进程（适合CPU密集型任务）和异步I/O（基于asyncio，高并发、高性能，适合大规模连接）。编程中需重视错误处理，如捕获socket异常、设置超时、优雅关闭连接，并防范半开连接问题。安全性方面应进行输入验证、限制数据大小、使用TLS/SSL加密、实施身份验证与授权、遵循最小权限原则，避免硬编码敏感信息，同时进行资源限制和日志记录，确保应用健壮与安全。
Python的
socket
使用Python进行Socket编程，通常围绕着TCP（传输控制协议）和UDP（用户数据报协议）两种模式展开。这里我们主要聚焦于更常用、也更可靠的TCP模式，因为它在数据传输的完整性和顺序性上提供了保障。
服务器端（Server）
创建一个TCP服务器，大致需要以下几个步骤：
立即学习“Python免费学习笔记（深入）”；
socket.socket()
socket.AF_INET
socket.SOCK_STREAM
socket.bind((host, port))
host
'0.0.0.0'
socket.listen(backlog)
backlog
socket.accept()
client_socket.recv(buffer_size)
client_socket.sendall(data)
client_socket.close()
server_socket.close()
一个简单的TCP服务器示例：
import socket
HOST = '127.0.0.1' # 或者 '0.0.0.0' 监听所有接口
PORT = 65432 # 监听端口
with socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) as s:
s.bind((HOST, PORT))
s.listen()
print(f"服务器正在监听 {HOST}:{PORT}")
conn, addr = s.accept() # 阻塞，等待客户端连接
with conn:
print(f"连接来自 {addr}")
while True:
data = conn.recv(1024) # 接收数据，缓冲区大小1024字节
if not data:
break # 客户端断开连接
print(f"收到: {data.decode('utf-8')}")
conn.sendall(b"Hello, client! I received your message.")
print("服务器关闭。")客户端（Client）
客户端的流程相对简单：
socket.connect((host, port))
s.sendall(data)
s.recv(buffer_size)
s.close()
一个简单的TCP客户端示例：
import socket
HOST = '127.0.0.1' # 服务器的IP地址
PORT = 65432 # 服务器的端口
with socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) as s:
s.connect((HOST, PORT))
s.sendall(b"Hello, server! This is client.")
data = s.recv(1024)
print(f"收到服务器回复: {data.decode('utf-8')}")
print("客户端关闭。")记住，
sendall()
recv()
这事儿说起来，TCP和UDP就像是网络通信里的两种截然不同的性格。我个人觉得，理解它们的本质差异，比死记硬背它们的功能要重要得多，因为这直接决定了你的应用应该走哪条路。
TCP (Transmission Control Protocol)，我们通常称之为“传输控制协议”，它的核心特点就是可靠、有序、有连接。你可以把它想象成打电话：你拨号，对方接听，建立连接。然后你们对话，每一句话（数据包）都会被确认收到，而且按顺序传输。如果中间信号不好，听不清了，你会要求对方再说一遍。这就是TCP的哲学。
应用场景： 任何需要高可靠性、数据完整性、顺序性的地方。比如：
UDP (User Datagram Protocol)，即“用户数据报协议”，则完全是另一种风格，我称之为“尽力而为、无连接”。它更像寄明信片：你写好就寄出去，至于对方有没有收到，什么时候收到，顺序对不对，它一概不管。它只负责把数据包扔到网络上，至于后续就看运气了。
应用场景： 对实时性要求高，但可以容忍少量数据丢失，或者应用层自己可以处理可靠性的场景。比如：
在我看来，选择TCP还是UDP，本质上是你在可靠性和实时性/效率之间做权衡。如果你需要“绝对不能出错”的数据传输，选TCP；如果你需要“越快越好，稍微错一点没关系”的数据传输，UDP更合适。有时候，为了兼顾两边，你甚至可以在UDP之上自己实现一套可靠传输机制，这在一些高性能网络应用中并不少见。
处理并发连接是构建任何实用网络服务器的核心挑战。毕竟，你不可能指望服务器一次只服务一个客户端吧？这会严重限制其可用性。在Python中，处理并发主要有几种策略，各有优劣，选择哪种取决于你的具体需求和对复杂度的接受程度。
多线程 (Threading) 这是最直观也最容易上手的方法。每当服务器接受到一个新的客户端连接时，就为这个连接创建一个新的线程来处理它的通信。
accept()
import socket
import threading
HOST = '127.0.0.1'
PORT = 65432
def handle_client(conn, addr):
print(f"连接来自 {addr}")
try:
while True:
data = conn.recv(1024)
if not data:
break
print(f"[{addr}] 收到: {data.decode('utf-8')}")
conn.sendall(f"Hello from server, received: {data.decode('utf-8')}".encode('utf-8'))
except Exception as e:
print(f"客户端 {addr} 发生错误: {e}")
finally:
print(f"客户端 {addr} 断开连接。")
conn.close()
with socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) as s:
s.bind((HOST, PORT))
s.listen()
print(f"服务器正在监听 {HOST}:{PORT}")
while True:
conn, addr = s.accept()
# 为每个新连接创建一个新线程
client_thread = threading.Thread(target=handle_client, args=(conn, addr))
client_thread.start()多进程 (Multiprocessing) 如果你的应用是CPU密集型的，或者你需要真正的并行处理，多进程是一个更好的选择。
异步I/O (Asynchronous I/O) 这是现代高性能网络服务的主流方案，Python的
asyncio
recv()
async/await
import asyncio
HOST = '127.0.0.1'
PORT = 65432
async def handle_echo(reader, writer):
addr = writer.get_extra_info('peername')
print(f"连接来自 {addr}")
try:
while True:
data = await reader.read(1024) # 异步读取
if not data:
break
message = data.decode('utf-8')
print(f"[{addr}] 收到: {message}")
writer.write(f"Hello from async server, received: {message}".encode('utf-8'))
await writer.drain() # 异步发送，确保数据已写入底层socket
except Exception as e:
print(f"客户端 {addr} 发生错误: {e}")
finally:
print(f"客户端 {addr} 断开连接。")
writer.close()
await writer.wait_closed() # 等待writer关闭
async def main():
server = await asyncio.start_server(handle_echo, HOST, PORT)
addrs = ', '.join(str(sock.getsockname()) for sock in server.sockets)
print(f"服务器正在监听 {addrs}")
async with server:
await server.serve_forever()
if __name__ == '__main__':
asyncio.run(main())在我看来，如果你只是想快速搞定一个简单的服务，多线程是很好的起点。但如果你的应用需要处理大量并发，或者未来有扩展需求，那么学习和使用
asyncio
在实际的Python Socket编程中，仅仅能收发数据是远远不够的。你还需要考虑如何优雅地处理各种异常情况，以及如何保护你的应用程序不受恶意攻击。这就像你盖房子，不能只搭个框架就完事，还得把门窗装好，把防盗措施做好。
错误处理 (Error Handling)
网络通信是个复杂的过程，各种不可预测的因素都可能导致错误：网络中断、服务器宕机、客户端突然关闭、端口被占用等等。
使用try...except
socket.error
socket
socket.error
OSError
errno
ConnectionRefusedError
ConnectionResetError
import socket
try:
s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
s.connect(('nonexistent.host', 80)) # 尝试连接一个不存在的地址
except socket.gaierror as e:
print(f"地址解析错误: {e}")
except ConnectionRefusedError:
print("连接被拒绝，可能是服务器未启动或端口错误。")
except socket.timeout:
print("连接超时。")
except Exception as e:
print(f"发生未知错误: {e}")
finally:
if 's' in locals() and s: # 确保s存在且未被关闭
s.close()设置超时：
socket.settimeout(seconds)
connect()
recv()
accept()
socket.timeout
优雅地关闭连接： 使用
try...finally
with
recv()
处理半开连接： 有时，一方关闭了写通道，但仍然可以读取数据。
socket.shutdown(how)
how
socket.SHUT_RD
socket.SHUT_WR
socket.SHUT_RDWR
安全性考量 (Security Considerations)
网络应用暴露在公网，安全性是绝对不能忽视的。
输入验证与净化： 任何从网络接收到的数据都应该被视为不可信的。
数据加密 (TLS/SSL)： 如果你传输的数据是敏感的（如密码、个人信息），那么明文传输是极其危险的。使用TLS/SSL（传输层安全协议）对数据进行加密是必须的。Python的
ssl
import socket, ssl
# 客户端示例 (假设服务器已配置SSL)
context = ssl.create_default_context()
with socket.create_connection(('localhost', 65432)) as sock:
with context.wrap_socket(sock, server_hostname='localhost') as ssock:
ssock.sendall(b"Hello securely!")
data = ssock.recv(1024)
print(f"收到加密回复: {data.decode('utf-8')}")服务器端也需要类似配置，加载证书和私钥。
身份验证和授权： 如果你的服务需要区分用户，那么你需要实现身份验证（Authentication，验证用户是谁）和授权（Authorization，验证用户能做什么）。这通常涉及用户名/密码、API密钥、OAuth等机制，而不是Socket层面的直接功能。
最小权限原则： 运行你的服务器进程时，使用具有最低必要权限的用户账户。如果服务器被攻破，攻击者也只能获得有限的权限，从而减少损害。
资源限制：
日志记录： 记录重要的事件，如连接建立/断开、错误、异常、潜在的安全事件等。详细的日志对于调试、审计和安全事件响应至关重要。
避免硬编码敏感信息： 不要将密码、API密钥等敏感信息直接硬编码在代码中。使用环境变量、配置文件或秘密管理服务来存储和加载它们。
在我看来，安全性不是一个可以“事后添加”的功能，它应该从设计之初就融入到你的网络应用中。错误处理则是为了让你的程序更“健壮”，能优雅地从各种问题中恢复，而不是轻易崩溃。这两点，都是构建可靠、实用网络应用不可或缺的基石。
以上就是如何使用Python进行网络编程（Socket）？的详细内容，更多请关注php中文网其它相关文章！
编程怎么学习？编程怎么入门？编程在哪学？编程怎么学才快？不用担心，这里为大家提供了编程速学教程(入门课程)，有需要的小伙伴保存下载就能学习啦！
广告
收藏
收藏
收藏
Copyright 2014-2025 https://www.php.cn/ All Rights Reserved | php.cn | 湘ICP备2023035733号
376
