Pythonでソケット通信を行う方法【初心者向け】

初心者向けにPythonでソケット通信を行う方法について解説しています。Pythonではsocketモジュールを使用してソケット通信を行います。サーバー側とクライアント側それぞれのコードと実行の内容を理解しましょう。

TechAcademyマガジンはオンラインのプログラミングスクールTechAcademy [テックアカデミー]が運営する教育×テクノロジーのWebメディアです。初心者でもすぐ勉強できる記事が2,000以上あります。

Pythonでソケット通信を行う方法について解説します。

Pythonについてそもそもよく分からないという方は、Pythonとは何なのか解説した記事をまずご覧ください。

 

なお本記事は、TechAcademyのPythonオンライン講座の内容をもとにしています。

 

田島悠介

今回は、Pythonに関する内容だね!

大石ゆかり

どういう内容でしょうか?

田島悠介

ソケット通信を行う方法について詳しく説明していくね!

大石ゆかり

お願いします!

 

ソケット通信とは

ソケット通信とは複数のアプリケーション間でデータをやりとりする方法です。

特に複数のコンピュータが、ネットワークを介してデータをやりとるする時に用います。

データの送受信側双方でプロトコル(規約)を合わせてソケットを作成します。

 

Pythonでソケット通信を行う方法

Pythonでソケット通信を行うにはsocketモジュールを利用します。

最初にsocketメソッドでソケットを作成します。

インターネットで主に用いるTCP通信では、以下のように引数を指定します。

socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)

サーバ側では、ソケットにbind, listenメソッドを実行すると、ソケットが通信を待ち受ける状態になります。また、acceptメソッドで新しいクライアントからの接続を確立します。

クライアント側では、ソケットにconnectメソッドを実行すると、指定したサーバに接続を試みます。

詳細は公式の文書を参照してください。

 

[PR] Pythonで挫折しない学習方法を動画で公開中

実際に書いてみよう

サンプルコード

サーバ側コード socket_server.py

import socket

PORT = 50000
BUFFER_SIZE = 1024

with socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) as s:
    s.bind(('127.0.0.1', PORT))
    s.listen()
    while True:
        (connection, client) = s.accept()
        try:
            print('Client connected', client)
            data = connection.recv(BUFFER_SIZE)
            connection.send(data.upper())
        finally:
            connection.close()

クライアント側コード socket_client.py

import socket

PORT = 50000
BUFFER_SIZE = 1024

with socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) as s:
    s.connect(('127.0.0.1', PORT))
    data = input('Please input > ')
    s.send(data.encode())
    print(s.recv(BUFFER_SIZE).decode())

 

実行結果

コマンドプロンプト(シェル)を2つ使います。

1つ目のコマンドプロンプト(以下1番)で、socket_server.pyを実行します。

2つ目のコマンドプロンプト(以下2番)で、socket_client.pyを実行します。

1番で以下のように表示されました。

Client connected ('127.0.0.1', 56051)

クライアントの送信元ポートが56051番だとわかります。

2番で文字列を入力すると、大文字がエコーバックされました。

Please input > hello
HELLO

2番のプログラムは終了しましたが、1番のプログラムは継続して動作し続けました。

 

解説

サーバ側

3行目でサーバ側の待受ポート番号を定義し、4行目でソケットから読み取る際のバッファサイズを指定しました。

6行目でソケットを作成しました。今回はTCP通信を用いるので、AF_INET, SOCK_STREAMとしました。

7,8行目で通信を待ち受ける状態としました。

10行目で新しいクライアントからの通信を受け付けています。

12行目で接続を確立したクライアントのIPアドレス、ポート番号を表示しました。

13,14行目でデータを受信し、大文字に変換した上で返信しました。

クライアント側

コードの冒頭部分はサーバ側と同様です。

7行目でサーバに接続し、8行目でユーザからの入力を待ち受けています。

9,10行目でデータを送信し、返信されてきたものを表示しました。

ソケットに読み書きするデータはバイト(文字列でない)のため、送信時にエンコード、受信時にデコードしました。

 

監修してくれたメンター

橋本紘希

システムインテグレータ企業勤務のシステムエンジニア。
開発実績: Javaプログラムを用いた業務用Webアプリケーションや、基幹システム用バッチアプリケーションなどの設計構築試験。

 

大石ゆかり

内容分かりやすくて良かったです!

田島悠介

ゆかりちゃんも分からないことがあったら質問してね!

大石ゆかり

分かりました。ありがとうございます!

オンラインのプログラミングスクールTechAcademyではPythonを使って機械学習の基礎を学ぶPythonオンライン講座を開催しています。

初心者向けの書籍を使って人工知能(AI)や機械学習について学ぶことができます。

現役エンジニアがパーソナルメンターとして受講生に1人ずつつき、マンツーマンのメンタリングで学習をサポートし、最短4週間で習得することが可能です。

また、現役エンジニアから学べる無料のプログラミング体験会も実施しているので、ぜひ参加してみてください。