一、前言

我們平時(shí)調(diào)用接口使用requests、aiohttp，底層全部都是TCP協(xié)議。HTTP只是構(gòu)建在TCP之上的應(yīng)用層協(xié)議。

很多運(yùn)維、后端場(chǎng)景需要直接操作TCP裸連接：端口連通性探測(cè)、自定義報(bào)文通信、服務(wù)心跳、Socket長(zhǎng)連接。

TCP是面向連接的可靠傳輸協(xié)議，通信分為三步：建立連接 → 收發(fā)數(shù)據(jù) → 斷開(kāi)連接。

本文使用Python內(nèi)置socket庫(kù)，不依賴任何第三方庫(kù)，從零實(shí)現(xiàn)TCP客戶端與服務(wù)端通信。

二、TCP與UDP核心區(qū)別

1. TCP需要先三次握手建立連接，UDP直接發(fā)包；
2. TCP保證數(shù)據(jù)有序、不丟失；UDP只管發(fā)送，不保障送達(dá)；
3. TCP使用SOCK_STREAM，UDP使用SOCK_DGRAM；
4. TCP適合文件傳輸、接口調(diào)用；UDP適合廣播、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流。

三、基礎(chǔ)TCP客戶端：短連接請(qǐng)求

短連接：連接建立，收發(fā)一次數(shù)據(jù)，立刻關(guān)閉。

核心方法：

• socket() 創(chuàng)建套接字
• connect() 連接服務(wù)端IP端口
• send() 發(fā)送字節(jié)數(shù)據(jù)
• recv() 接收返回?cái)?shù)據(jù)

import socket

# 創(chuàng)建TCP套接字 SOCK_STREAM = TCP
client = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)

# 目標(biāo)服務(wù)端地址
host = "127.0.0.1"
port = 9000

try:
    # 發(fā)起三次握手，建立TCP連接
    client.connect((host, port))
    # 發(fā)送二進(jìn)制數(shù)據(jù)
    client.send("Hello TCP Server".encode("utf-8"))
    # 阻塞等待接收服務(wù)端返回?cái)?shù)據(jù)，緩沖區(qū)1024字節(jié)
    recv_data = client.recv(1024)
    print("收到服務(wù)端返回：", recv_data.decode("utf-8"))
except ConnectionRefusedError:
    print("端口未開(kāi)放，TCP連接失敗")
finally:
    # 關(guān)閉連接，釋放資源
    client.close()

四、TCP服務(wù)端：監(jiān)聽(tīng)端口并處理連接

服務(wù)端固定端口監(jiān)聽(tīng)，等待客戶端接入。

關(guān)鍵函數(shù)：

• bind() 綁定IP和端口
• listen() 開(kāi)啟監(jiān)聽(tīng)
• accept() 阻塞等待新客戶端接入

import socket

server = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
# 綁定0.0.0.0，允許局域網(wǎng)所有設(shè)備訪問(wèn)
server.bind(("0.0.0.0", 9000))
# 開(kāi)啟監(jiān)聽(tīng)，最大掛起隊(duì)列5
server.listen(5)
print("TCP服務(wù)端已啟動(dòng)，監(jiān)聽(tīng)9000端口")

while True:
    # 阻塞等待客戶端連接
    conn, addr = server.accept()
    print(f"新客戶端接入：{addr}")
    # 接收客戶端消息
    data = conn.recv(1024)
    print("收到消息：", data.decode())
    # 回復(fù)數(shù)據(jù)
    conn.send("消息已收到".encode("utf-8"))
    # 關(guān)閉本次客戶端連接（短連接模式）
    conn.close()

運(yùn)行順序：先啟動(dòng)服務(wù)端，再運(yùn)行客戶端，即可完成一次TCP通信。

五、TCP長(zhǎng)連接：不斷開(kāi)持續(xù)收發(fā)數(shù)據(jù)

短連接每次通信都要重新握手，開(kāi)銷很大。長(zhǎng)連接建立一次連接，反復(fù)收發(fā)多條消息。

客戶端長(zhǎng)連接代碼

import socket

client = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
client.connect(("127.0.0.1", 9000))

# 循環(huán)發(fā)送多條數(shù)據(jù)，連接不斷開(kāi)
for i in range(3):
    msg = f"第{i+1}條消息".encode("utf-8")
    client.send(msg)
    res = client.recv(1024)
    print("接收:", res.decode())

client.close()

服務(wù)端改造（持續(xù)讀取數(shù)據(jù)）

import socket

server = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
server.bind(("0.0.0.0", 9000))
server.listen(5)

while True:
    conn, addr = server.accept()
    print("客戶端已連接")
    # 持續(xù)讀取客戶端消息
    while True:
        data = conn.recv(1024)
        if not data:
            # 客戶端關(guān)閉連接，recv會(huì)拿到空字節(jié)
            break
        print(data.decode())
        conn.send("ok".encode())
    conn.close()

六、實(shí)戰(zhàn)場(chǎng)景1：TCP端口存活檢測(cè)

運(yùn)維最常用場(chǎng)景：批量探測(cè)服務(wù)器端口是否開(kāi)放，本質(zhì)就是嘗試建立TCP連接。

import socket

def check_tcp_port(host, port, timeout=2):
    sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
    sock.settimeout(timeout)
    try:
        sock.connect((host, port))
        return True, "端口開(kāi)放"
    except Exception:
        return False, "端口關(guān)閉或無(wú)法連接"
    finally:
        sock.close()

# 測(cè)試
print(check_tcp_port("www.baidu.com", 80))
print(check_tcp_port("127.0.0.1", 9999))

這個(gè)端口探測(cè)比UDP探測(cè)更加可靠，廣泛用于內(nèi)網(wǎng)資產(chǎn)掃描、節(jié)點(diǎn)健康檢測(cè)。

七、實(shí)戰(zhàn)場(chǎng)景2：手動(dòng)發(fā)送原始HTTP報(bào)文（裸TCP訪問(wèn)網(wǎng)頁(yè)）

HTTP協(xié)議就是文本TCP報(bào)文，我們不用requests，直接用TCP套接字訪問(wèn)網(wǎng)頁(yè)：

import socket

client = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
client.connect(("www.baidu.com", 80))

# 原始HTTP GET報(bào)文
http_msg = b"GET / HTTP/1.1\r\nHost: www.baidu.com\r\nConnection: close\r\n\r\n"
client.send(http_msg)

# 接收網(wǎng)頁(yè)響應(yīng)
response = client.recv(4096)
print(response.decode("utf-8", errors="ignore"))
client.close()

運(yùn)行就能拿到百度的HTTP響應(yīng)頭與網(wǎng)頁(yè)正文，可以直觀理解HTTP是封裝在TCP之上的應(yīng)用層協(xié)議。

八、TCP開(kāi)發(fā)常見(jiàn)問(wèn)題與避坑

recv阻塞卡死：recv默認(rèn)無(wú)限等待，可以設(shè)置sock.settimeout(3)超時(shí)斷開(kāi)。

粘包問(wèn)題：TCP是流式字節(jié)流，沒(méi)有數(shù)據(jù)包邊界，多條數(shù)據(jù)會(huì)黏在一起。自定義通信協(xié)議時(shí)，必須加數(shù)據(jù)長(zhǎng)度分隔符。

客戶端沒(méi)有正常close，導(dǎo)致端口被占用（TIME_WAIT）：程序一定要正常關(guān)閉套接字；服務(wù)端可以開(kāi)啟端口復(fù)用：

server.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, 1)

數(shù)據(jù)必須為bytes字節(jié)串：字符串一定要encode，不能直接發(fā)送str字符串。

單線程服務(wù)端只能處理一個(gè)客戶端：上面的服務(wù)端是單線程，一次只能服務(wù)一個(gè)連接，高并發(fā)場(chǎng)景需要搭配多線程/多協(xié)程處理每一條TCP連接。

九、異步TCP（asyncio高級(jí)用法）

高并發(fā)大量TCP探測(cè)時(shí)，同步socket效率太低，可以使用asyncio創(chuàng)建異步TCP連接，上萬(wàn)條連接輕松調(diào)度，占用內(nèi)存極低，非常適合批量端口巡檢。

十、總結(jié)

1. TCP核心流程：創(chuàng)建套接字 → connect建立連接 → send/recv收發(fā)數(shù)據(jù) → close斷開(kāi)；
2. 短連接一發(fā)一關(guān)，長(zhǎng)連接復(fù)用TCP通道減少握手開(kāi)銷；
3. 原生Socket TCP可以實(shí)現(xiàn)端口探測(cè)、自定義報(bào)文、裸HTTP請(qǐng)求；
4. requests、urllib、爬蟲(chóng)框架底層全部都是對(duì)TCP Socket的封裝。

原生TCP網(wǎng)絡(luò)編程是后端、運(yùn)維、網(wǎng)絡(luò)爬蟲(chóng)的基本功，掌握裸Socket通信，才能真正理解互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)牡讓舆壿嫛?/p>

如果你想，我可以再續(xù)寫一版：多線程TCP服務(wù)端 + 異步批量TCP端口檢測(cè)代碼。

到此這篇關(guān)于Python socket庫(kù)實(shí)現(xiàn)原生TCP請(qǐng)求的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Python socket實(shí)現(xiàn)TCP請(qǐng)求內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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