Python的Socket模块提供了标准的网络通信接口，支持TCP、UDP等多种协议，开发者可以通过该模块快速实现跨设备的网络数据传输功能，无需依赖复杂的第三方库。
Socket基础概念
Socket又称套接字，是网络通信的端点抽象，每个Socket都绑定了IP地址和端口号，通过它可以实现不同主机之间的数据收发。Python内置的socket模块封装了底层Socket接口，开发者可以直接调用相关函数完成网络编程。
Socket通信的基本流程分为服务端和客户端两部分：服务端需要先创建Socket、绑定地址端口、监听连接，然后接收客户端请求并处理；客户端则需要创建Socket后主动连接服务端，之后双方就可以进行数据交互。
TCP协议Socket实现
TCP是面向连接的可靠传输协议，通信前需要先建立连接，适合对数据完整性要求高的场景。下面分别实现TCP服务端和客户端。
TCP服务端实现
TCP服务端的核心步骤是创建Socket、绑定地址、监听连接、接收客户端连接、收发数据。
import socket
# 创建TCP Socket对象
server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
# 绑定IP地址和端口，空字符串表示绑定所有可用网卡
server_socket.bind(('', 8888))
# 开始监听，参数表示最大等待连接数
server_socket.listen(5)
print("TCP服务端已启动，等待客户端连接...")
# 等待客户端连接，返回客户端Socket和客户端地址
client_socket, client_addr = server_socket.accept()
print(f"客户端 {client_addr} 已连接")
# 接收客户端发送的数据，1024表示接收缓冲区大小
data = client_socket.recv(1024)
print(f"收到客户端消息：{data.decode('utf-8')}")
# 向客户端发送响应数据
client_socket.send("服务端已收到消息".encode('utf-8'))
# 关闭客户端Socket和服务端Socket
client_socket.close()
server_socket.close()
TCP客户端实现
TCP客户端的核心步骤是创建Socket、连接服务端、收发数据、关闭连接。
import socket
# 创建TCP Socket对象
client_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
# 连接服务端，参数分别是服务端IP和端口
client_socket.connect(('127.0.0.1', 8888))
# 向服务端发送消息
client_socket.send("你好，我是TCP客户端".encode('utf-8'))
# 接收服务端响应
data = client_socket.recv(1024)
print(f"收到服务端响应：{data.decode('utf-8')}")
# 关闭Socket
client_socket.close()
UDP协议Socket实现
UDP是无连接的不可靠传输协议，不需要建立连接，传输速度快，适合对实时性要求高的场景，比如视频流、即时通讯等。下面实现UDP服务端和客户端。
UDP服务端实现
UDP服务端不需要监听和接受连接，直接绑定地址后就可以接收数据。
import socket
# 创建UDP Socket对象
server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
# 绑定地址和端口
server_socket.bind(('', 9999))
print("UDP服务端已启动，等待消息...")
# 接收数据和客户端地址，1024是缓冲区大小
data, client_addr = server_socket.recvfrom(1024)
print(f"收到来自 {client_addr} 的消息：{data.decode('utf-8')}")
# 向客户端发送响应
server_socket.sendto("UDP服务端已收到消息".encode('utf-8'), client_addr)
# 关闭Socket
server_socket.close()
UDP客户端实现
UDP客户端不需要建立连接，直接指定目标地址发送数据即可。
import socket
# 创建UDP Socket对象
client_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
# 服务端地址
server_addr = ('127.0.0.1', 9999)
# 向服务端发送消息
client_socket.sendto("你好，我是UDP客户端".encode('utf-8'), server_addr)
# 接收服务端响应
data, addr = client_socket.recvfrom(1024)
print(f"收到服务端响应：{data.decode('utf-8')}")
# 关闭Socket
client_socket.close()
Socket编程注意事项
- 数据传输时需要注意编码格式，发送前要将字符串编码为字节流，接收后要解码为字符串，常用utf-8编码。
- TCP服务端可以使用循环持续接收多个客户端的连接请求，避免处理完一个连接就退出。
- 使用完Socket后要及时关闭，避免占用系统资源，也可以使用
with语句自动管理Socket生命周期。 - 端口号要选择1024以上的未被占用的端口，避免和系统服务端口冲突。
- 实际开发中需要处理网络异常，比如连接超时、连接中断等，可以结合
try-except语句捕获socket.error异常。
常见问题解答
Socket绑定地址时提示端口被占用怎么办
可以先检查端口是否被其他程序占用，在Linux或macOS系统可以使用lsof -i:端口号命令查看，Windows系统可以使用netstat -ano|findstr 端口号命令查看，然后关闭占用端口的程序，或者更换一个未被占用的端口。
TCP和UDP该如何选择
如果需要保证数据可靠传输，不允许丢包，优先选择TCP；如果对传输速度要求高，允许少量丢包，比如实时音视频、游戏数据同步等场景，优先选择UDP。