Python Socket网络编程实战：从TCP/UDP到文件传输

青禾

发布时间：2026-10-13| 6人浏览过

原创

本文深入解析Python中的Socket网络编程，涵盖TCP三次握手原理、Socket基础参数及TCP/UDP通信模式。通过服务器与客户端代码示例，演示单次连接、多客户端并发及非阻塞多线程处理，并实现基于Socket的文件上传功能，帮助运维人员掌握底层网络通信核心技术。

Socket基础与TCP通信原理

Socket是什么？

Socket是计算机网络中进程间数据流的端点，也是操作系统提供的通信机制。应用程序通过调用Socket接口进行网络数据的传输与接收。

首先，简要了解TCP通信的基本过程：

TCP三次握手（面试常考）：第一次握手：客户端发送SYN报文，设置随机序号X，服务器通过SYN=1标识知道客户端要求建立连接。

第二次握手：服务器端接收到客户端报文后，进行处理并返回SYN+ACK报文，同时设置随机序号Y，此时返回的报文确认ACK=X+1。

第三次握手：客户端接收到报文后，在处理确认后，再发送一个报文给服务器端，此时确认为ACK=Y+1。

服务器端接收到客户端发送的报文后，在服务器端与客户端之间形成一条通路，此后数据即可通过该通路进行传输。

Socket使用TCP协议的通信过程与上述流程基本一致：

Socket通信方式

Socket主要分为TCP和UDP两种不同的通信方式。

为什么选择 Socket？

Socket是基础应用层接口，适应多种网络协议。服务器的数据传输大量涉及网络协议，其实现离不开Socket的应用。

TCP Socket基础通信实现

以下编写简单的服务器和客户端程序（以本机为例）：服务器端程序：


导入socket模块（需要预先pip)
import socket
#创建实例
sk = socket.socket()  #鼠标放在内建函数上，Ctrl+B，可以查看源码
ip_port = ("127.0.0.1",8888)  #绑定ip和port，以本机（127.0.0.1）和其他端口（8888）为例
sk.bind(ip_port)  #绑定监听
sk.listen(5)  #最大连接数，大多数程序设置5足够

print("正在接受数据")  #打印一行提示信息

conn,address =sk.accept()  #接收数据
msg ="hello world" #定义数据
conn.send(msg.encode())  #返回信息 , python3发送和接收网络数据是byte类型，如果发送的是str类型就需要进行编码
conn.close()  #关闭连接

客户端程序：


#导入socket模块
import socket

client = socket.socket() #实例初始化
ip_port = ("127.0.0.1", 8888) #访问服务器端的ip和端口

client.connect(ip_port) #连接服务器
data = client.recv(1024) #接收服务器信息
print(data.decode()) #打印信息，python3是传输byte类型 ，需要编码。

Socket多客户端连接处理

实现socket客户端在一次连接中连续发送消息：

server端：


#导入socket模块
import socket
import random

sk=socket.socket() #创建实例
ip_port =("127.0.0.1",8888) #定义绑定IP和port
sk.bind(ip_port) #绑定监听
sk.listen(5) #设置最大连接数

while True:  #连续接收数据
 print("正在等待接收数据。。。。。")  #提示信息
 server,address=sk.accept() #接收数据
 msg='欢迎来到socket世界'  #定义信息
 server.send(msg.encode())  #返回信息
 while True:    #连续接受客户端发送的消息
   data=server.recv(1024)  #接收客户端信息
   print(data.decode())  #打印获取的数据，实际开发生产一般不打印
   if data == b'exit':    #接收到退出命令
    break
   sever.send(data.encode())  #处理客户端数据
   sever.send(str(random.randint(1,50000)).encode())   #发送随机数据信息
 conn.close()  #主动关闭连接

client端：


import socket #导入模块

client=socket.socket()  #实例初始化
ip_port =("127.0.0.1",8888) #访问服务端IP和端口
client.connect(ip_port)  #连接sever端

while True:         #定义循环，发送消息
  date = client.recv(1024)   # 接收sever端信息
  print(data.decode())   # 打印接收数据
  
  msg_input=input("请输入发送的信息：")  #输入发送的信息
  client.send(msg_input.encode())   #消息发送
  if msg_input == "exit":     #接收到退出命令
  break
  
  data= client.recv(1024)    #接收sever端信息
  print(date.decode())     #打印接收的消息

上述是一个客户端连接服务器，接下来介绍多个客户端连接服务器：

Socket参数详解与UDP通信

首先对socket参数进行了解：

参数一：family地址簇

参数二：type类型

参数三：proto协议号

socket UDP通信：

服务器端：


import socket

sk = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM)
ip_port = ("127.0.0.1",8888)
sk.bind(ip_port)
while True:
  data = sk.recv(1024)
  print(data.decode()) #bytes--->(decode)--->str

客户端：


import socket

client = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM)
in_port = ("127.0.0.1",8888)

while True:
  msg_input = input("输入需要发送的信息：")
  if msg_input == "exit":
   break
  client.sendto(msg_input.encode(),in_port)  # str--->(encode)--->bytes
client.close()

非阻塞多线程服务器实现

socket非阻塞模块：

前面谈到的实例程序TCP socket存在阻塞，Python能否实现非阻塞TCP通信，显然是可以的，否则Python也不会发展如此强大。

实现途径：导入socketserver模块，用多线程的方式实现非阻塞——继承socketserver对象重载setup、handle、finish方法。


import socketserver
#定义一个类
class Myserver（socketserver.BaseRequsetHandler）:
 #如果handle方法报错，则会跳过
 #setup和finish方法无论如何都会执行
 #首先执行setup方法
 def setup(self):
  pass
 #然后执行handle方法
 def handle(self):
  #定义连接变量
  conn = self.request
  msg='欢迎来到socket世界'  #定义信息
  conn.send(msg.encode())  #返回信息
  while True:    #连续接受客户端发送的消息
   data=conn.recv(1024)  #接收客户端信息
   print(data.decode())  #打印获取的数据，实际开发生产一般不打印
   if data == b'exit':    #接收到退出命令
    break
   conn.send(data.encode())  #处理客户端数据
   conn.send(str(random.randint(1,50000)).encode())   #发送随机数据信息
  conn.close()
 #最后执行finish方法 
 def finish(self):
  pass

if name == "__main__":
 #创建多线程实例
 server = socketserver.ThreadingTCPServer（(“127.0.0.1",8888),Myserver)
 #开启异步多线程，等待连接
 server.serve_forever()`

然后用之前的TCP客户端程序实现非阻塞多客户端通信

基于Socket的文件上传实例

实例——文件上传程序：

运维通常会遇到文件上传的情况，同时没有第三方软件的时候，这个时候我们可以自己实现文件上传。文件接收端（server）：


import socket

sk = socket.socket() 
ip_port = ("127.0.0.1",9999)  
sk.bind(ip_port)  
sk.listen(5) 
while True：
 conn,adress = sk.accept()
 with open("file","ab") as f: #ab可添加二进制模式
  data = conn.recv(1024)
  if data == b"exit":
   break
  f.write(data)
sk.close()

文件发送端（本机）（client）：


import socket
#发起连接
sk = socket.socket() 
ip_port = ("127.0.0.1", 9999) #服务器的端口
sk.connect(ip_port) 
#打开文件 
with open(”test.py“，”rb“) as f:
 for i in f:
  sk,send(i)
sk.send("exit",encode()) #结束信号

以上所述是小编给大家介绍的Python运维入门之Socket网络编程详解整合，希望对大家有所帮助，如果大家有任何疑问请给我留言，小编会及时回复大家的。在此也非常感谢大家对本站网站的支持！