Эффективное решение с использованием модуля socket

Создание простого TCP сервера, который принимает одно соединение и возвращает ответ. Этот подход подходит для обучения и простых приложений, где не требуется высокая производительность.

import socket

server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
server_socket.bind(('localhost', 8888))
server_socket.listen(1)
print('Сервер запущен на порту 8888')

client_socket, addr = server_socket.accept()
print(f'Подключен клиент {addr}')
data = client_socket.recv(1024)
print(f'Получено: {data.decode()}')
client_socket.sendall(b'Hello, client!')
client_socket.close()
server_socket.close()

Python client py (клиент на python)

Пояснение: создается сокет AF_INET (IPv4) и SOCK_STREAM (TCP). Метод bind назначает адрес и порт. listen указывает размер очереди. accept блокируется до подключения. recv получает данные, sendall отправляет.

Базовый клиент для передачи данных

import socket

client = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
client.connect(('localhost', 8888))
client.sendall(b'Привет, сервер!')
response = client.recv(1024)
print(f'Ответ сервера: {response.decode()}')
client.close()

Python ipaddress ip network (модуль ipaddress в python)

После connect отправляются данные, затем ожидается ответ. recv может получить неполные данные, поэтому в реальных приложениях используют протоколы с фиксированной длиной или разделителями.

Многопоточный сервер на threading

Каждое подключение обрабатывается в отдельном потоке. Это простое решение для небольшого количества соединений.

import socket
import threading

def handle_client(conn, addr):
    print(f'Новый поток для {addr}')
    with conn:
        while True:
            data = conn.recv(1024)
            if not data:
                break
            conn.sendall(data.upper())
    print(f'Соединение с {addr} закрыто')

server = socket.socket()
server.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, 1)
server.bind(('', 9090))
server.listen(5)

while True:
    conn, addr = server.accept()
    thread = threading.Thread(target=handle_client, args=(conn, addr))
    thread.start()

Python network programming (сетевое программирование на python)

Асинхронный сервер на asyncio

Модуль asyncio позволяет обрабатывать тысячи соединений в одном потоке без блокировок.

import asyncio

async def handle_client(reader, writer):
    addr = writer.get_extra_info('peername')
    print(f'Подключен {addr}')
    while True:
        data = await reader.read(1024)
        if not data:
            break
        writer.write(data.upper())
        await writer.drain()
    writer.close()

async def main():
    server = await asyncio.start_server(handle_client, '127.0.0.1', 8889)
    async with server:
        await server.serve_forever()

asyncio.run(main())

Функция start_server принимает корутину handle_client для каждого подключения. await приостанавливает выполнение до готовности данных, не блокируя другие соединения.

UDP сервер и клиент

UDP не требует установки соединения, подходит для потоковых данных, где допустима потеря пакетов.

import socket

# Сервер
s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
s.bind(('localhost', 9999))
data, addr = s.recvfrom(1024)
print(f'От {addr}: {data.decode()}')
s.sendto(b'UDP echo', addr)

# Клиент
c = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
c.sendto(b'hello', ('localhost', 9999))
data, _ = c.recvfrom(1024)
print(data.decode())

Мультиплексирование с помощью select

Позволяет одному потоку обслуживать несколько сокетов, проверяя их готовность к чтению/записи.

import socket
import select

server = socket.socket()
server.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, 1)
server.bind(('', 9000))
server.listen(5)
server.setblocking(False)

inputs = [server]

while True:
    readable, _, exceptional = select.select(inputs, [], inputs)
    for s in readable:
        if s is server:
            conn, addr = s.accept()
            conn.setblocking(False)
            inputs.append(conn)
        else:
            data = s.recv(1024)
            if not data:
                s.close()
                inputs.remove(s)
            else:
                s.sendall(b'OK')