Python3 网络编程

概念与用途

socket 提供 TCP、UDP 和 Unix socket 等底层网络接口。TCP 是可靠字节流，没有消息边界；应用必须自行定义长度、分隔符或固定结构协议。

核心 API

服务端通常执行 socket()、bind()、listen()、accept()，客户端执行 connect()；sendall() 发送全部缓冲，recv() 可能只返回部分数据。

import socket

left, right = socket.socketpair()
try:
    left.sendall("hello".encode("utf-8"))
    data = right.recv(1024)
    print(data.decode("utf-8"))
finally:
    left.close()
    right.close()

Socket 规则

API	作用	工程要求
settimeout()	限制阻塞等待	客户端和服务端都设置
sendall()	循环发送全部数据	仍可能超时/断开
recv(n)	最多读取 n 字节	0 字节表示对端关闭
shutdown()	关闭方向	与 close 语义不同

示例：长度前缀协议

import struct

message = "hello".encode("utf-8")
frame = struct.pack("!I", len(message)) + message
size = struct.unpack("!I", frame[:4])[0]
payload = frame[4:4 + size]
print(size, payload.decode("utf-8"))

socket 和 struct 都是标准库，无需安装。真实接收必须循环凑满 4 字节头和声明的正文，并在分配内存前拒绝超过协议上限的长度。

常见错误与安全注意

• 所有外部连接都应配置超时，并限制消息长度以防内存耗尽。
• recv(1024) 不保证得到完整消息，需要循环读取并处理半包、粘包。
• 不要自创加密协议；敏感通信应使用经过验证的 TLS 实现。