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Perl Socket 編程

Perl Socket 編程

Socket又稱"套接字",應用程序通常通過"套接字"向網絡發出請求或者應答網絡請求,使主機間或者一台計算機上的進程間可以通訊。

本章節我們為大家接收 Perl 語言中如何使用 Socket 服務。


創建服務端

  • 使用 socket 函數來創建 socket服務。

  • 使用 bind 函數綁定端口。

  • 使用 listen 函數監聽端口。

  • 使用 accept 函數接收客戶端請求。

創建客戶端

  • 使用 socket 函數來創建 socket 服務。

  • 使用 connect 函數連接到 socket 服務端。

以下圖表演示了客戶端與服務端之間的通信流程:


服務端 socket 函數

socket 函數

Perl 中,我們用 socket()函數來創建套接字,語法格式如下:

socket( SOCKET, DOMAIN, TYPE, PROTOCOL );

參數解析:

  • DOMAIN 創建的套接字指定協議集。 例如:

    • AF_INET 表示IPv4網絡協議
    • AF_INET6 表示IPv6
    • AF_UNIX 表示本地套接字(使用一個文件)

  • TYPE 套接字類型可以根據是面向連接的還是非連接分為SOCK_STREAM或SOCK_DGRAM

  • PROTOCOL 應該是 (getprotobyname('tcp'))[2]。指定實際使用的傳輸協議。

所以 socket 函數調用方式如下:

use Socket     # 定義了 PF_INET 和 SOCK_STREAM
socket(SOCKET,PF_INET,SOCK_STREAM,(getprotobyname('tcp'))[2]);

bind() 函數

使用 bind() 為套接字分配一個地址:

bind( SOCKET, ADDRESS );

SOCKET 一個socket的描述符。 ADDRESS 是 socket 地址 ( TCP/IP ) 包含了三個元素:

  • 地址簇 (TCP/IP, 是 AF_INET, 在你系統上可能是 2)

  • 端口號 (例如 21)

  • 網絡地址 (例如 10.12.12.168)

使用socket()創建套接字後,只賦予其所使用的協議,併未分配地址。在接受其它主機的連接前,必須先調用bind()為套接字分配一個地址。

簡單實例如下:

use Socket        # 定義了 PF_INET 和 SOCK_STREAM
$port = 12345;    # 監聽的端口
$server_ip_address = "10.12.12.168";
bind( SOCKET, pack_sockaddr_in($port, inet_aton($server_ip_address)))
   or die "無法綁定端口! \n";

or die 在綁定地址失敗後執行。

通過設置 setsockopt() 可選項 SO_REUSEADDR 設置端口可立即重復使用。

pack_sockaddr_in() 函數將地址轉換為二進製格式。

listen() 函數

當socket和一個地址綁定之後,listen()函數會開始監聽可能的連接請求。然而,這只能在有可靠數據流保證的時候使用:

listen( SOCKET, QUEUESIZE );

SOCKET : 一個socket的描述符。

QUEUESIZE : 是 一個決定監聽隊列大小的整數,當有一個連接請求到來,就會進入此監聽隊列;當一個連接請求被accept()接受,則從監聽隊列中移出;當隊列滿後,新的連接請求會返回錯誤。

一旦連接被接受,返回0表示成功,錯誤返回-1。

accept() 函數

accept() 函數接受請求的socket連接。如果成功則返回壓縮形式的網絡地址,否則返回FALSE:

accept( NEW_SOCKET, SOCKET );

NEW_SOCKET : 一個socket的描述符。

SOCKET : 一個socket的描述符。

accept() 通常應用在無限循環當中:

while(1) {
   accept( NEW_SOCKET, SOCKT );
   .......
}

以上實例可以實時監聽客戶端的請求。


客戶端函數

connect() 函數

connect()系統調用為一個套接字設置連接,參數有文件描述符和主機地址。

connect( SOCKET, ADDRESS );

以下創建一個連接到服務端 socket 的實例:

$port = 21;    #  ftp 端口
$server_ip_address = "10.12.12.168";
connect( SOCKET, pack_sockaddr_in($port, inet_aton($server_ip_address)))
    or die "無法綁定端口! \n";

完整實例

接下來我們通過一個完整實例來了解下所有 socket 函數的應用:

服務端 server.pl 代碼:

實例

#!/usr/bin/perl -w # Filename : server.pl use strict; use Socket; # 使用端口 7890 作為默認值 my $port = shift || 7890; my $proto = getprotobyname('tcp'); my $server = "localhost"; # 設置本地地址 # 創建 socket, 端口可重復使用,創建多個連接 socket(SOCKET, PF_INET, SOCK_STREAM, $proto) or die "無法打開 socket $!\n"; setsockopt(SOCKET, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, 1) or die "無法設置 SO_REUSEADDR $!\n"; # 綁定端口併監聽 bind( SOCKET, pack_sockaddr_in($port, inet_aton($server))) or die "無法綁定端口 $port! \n"; listen(SOCKET, 5) or die "listen: $!"; print "訪問啟動:$port\n"; # 接收請求 my $client_addr; while ($client_addr = accept(NEW_SOCKET, SOCKET)) { # send them a message, close connection my $name = gethostbyaddr($client_addr, AF_INET ); print NEW_SOCKET "我是來自服務端的信息"; print "Connection recieved from $name\n"; close NEW_SOCKET; }

打開一個終端,執行以下代碼:

$ perl sever.pl
訪問啟動:7890

客戶端 client.pl 代碼:

實例

#!/usr/bin/perl -w # Filename : client.pl use strict; use Socket; # 初始化地址與端口 my $host = shift || 'localhost'; my $port = shift || 7890; my $server = "localhost"; # 主機地址 # 創建 socket 併連接 socket(SOCKET,PF_INET,SOCK_STREAM,(getprotobyname('tcp'))[2]) or die "無法創建 socket $!\n"; connect( SOCKET, pack_sockaddr_in($port, inet_aton($server))) or die "無法連接:port $port! \n"; my $line; while ($line = <SOCKET>) { print "$line\n"; } close SOCKET or die "close: $!";

打開另外一個終端,執行以下代碼:

$ perl client.pl
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