Pythonでソケット通信を行う方法【初心者向け】

Pythonでソケット通信を行う方法について解説します。

そもそもPythonについて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読むとさらに理解が深まります。

 

なお本記事は、TechAcademyのオンラインブートキャンプPython講座の内容をもとに紹介しています。

 

 

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。

 

 

TechAcademyでは、初心者でもPythonを使った人工知能（AI）や機械学習の基礎を習得できるオンラインブートキャンプPython講座を開催しています。

挫折しない学習方法を知れる説明動画や、現役エンジニアとのビデオ通話とチャットサポート、学習用カリキュラムを体験できる無料体験も実施しているので、ぜひ参加してみてください。