【个人总结系列-27】Python网络编程与多线程编程-学习总结

Python网络编程与多线程编程-学习总结

3.1.1 Python网络编程

Python网络编程主要基于socket实现，socket在本质上与文件句柄、文件描述符、管道描述符等都是一个概念，都可以对其进行I/O处理。主要将介绍TCP方式和UDP方式的Python网络编程。

（1）TCP方式

无论是TCP方式还是UDP方式，都有一个server端和client端，server 端负责监听client端的连接请求并处理。

⏹server端

server端绑定一个IP和端口号后便对绑定的地址进行监听，server端的socket建立过程一般为：

1.建立一个socket（可以选择socket类型INET、UNIX等，以及连接方式

TCP/UDP）

2.使用bind公开一个端口，使得client可以方便连接

3.设置一个listen队列的大小

4.进入一个无限循环，在此无限循环中，使用accept函数来等待客户连接，

此函数返回一个新的socket和列表形式的地址（包括client端的IP

地址和端口号），返回的socket对应于客户端的socket，这就相当于

server端和client端拿到了同一个文件句柄，从而建立了通信连接。

对socket的处理一般放在外部单独的函数中，并且通常开一个新线程来

处理这个任务

5.通过send()/recv()来对socket进行读写操作

⏹client端

client端的作用是建立一个新的TCP socket用来与server进行交互，client端的socket建立过程一般为：

1.建立一个新的socket

2.使用connect函数与远程主机获得连接

3.对socket进行读写操作

（2）UDP方式

UDP与TCP相比，没有三次握手、错误重传等机制，不保证顺序和是否接收到，但是速度比TCP高很多。在对数据帧要求不是很高的地方有很强的优势，比如网络上的视频传输、音频传输等。

⏹server端

UDP方式的server端与TCP方式差不多，在socket选择时要选择数据包形式（socket.SOCK_DGRAM）。server端的socket建立过程一般为：

1.建立数据报形式的socket

2.公开一个端口，一边客户端连接

3.开始接收数据

一个Python实现的简单UDP server端的程序如下所示：

server中address元组中的引号表示可以接受任何地址来的数据报，TCP例子中的则表示可以接受任意地址发起的连接。

⏹client端

UDP方式的client端建立过程为：

1.新建一个数据报socket

2.收发数据

一个简单的示例程序如下所示

3.1.2 Python多线程编程

Python中使用线程有两种方式：

（1）使用相应的函数创建线程

（2）继承相应的类包装线程对象

（1）函数式

使用函数式实现线程的方法是通过调用thread模块中的start_new_thread()函数来产生新线程。其函数原型是thread.start_new_thread(function, args[, kwargs])，其中第一个参数是线程执行函数（如下面例子中的timer方法），第二个参数是传递给线程函数的参数，它必须是tuple类型（列表），kwargs是可选参数。线程的结束可以等待线程自然结束，也可以在线程函数中调用thread.exit()或thread.exit_thread()方法。简单的例子如下所示：

（2）继承threading.Thread类实现

除了通过调用thread.start_new_thread函数实现多线程外，还可以通过创建threading.Thread的子类来包装一个线程对象来实现多线程（通过继承

threading.Thread类实现），新线程的执行内容为run方法的内容，因此继承后只需要重写run方法即可，然后通过创建对象来调用。此外threading.Thread 类还包括一些其他的方法，比如：

•在自己的线程类的__init__里调用threading.Thread.__init__(self, name = threadname)，Threadname为线程的名字

•run()，通常需要重写，编写代码实现做需要的功能

•getName()，获得线程对象名称

•setName()，设置线程对象名称

•start()，启动线程

•jion([timeout])，等待另一线程结束后再运行

•setDaemon(bool)，设置子线程是否随主线程一起结束，必须在start()之前调用。默认为False

•isDaemon()，判断线程是否随主线程一起结束

•isAlive()，检查线程是否在运行中