Python/socket编程

Python/socket编程

客户端/服务器架构

即c/s架构，包括

1.硬件c/s架构（打印机）

2.软件从c/s架构（web服务）

c/s架构中 c便是客户端，s便是服务端

server端要：

1.力求一直提供服务

2.要绑定一个唯一的地址，让客户端能明确的找到

osi七层

一个完整的计算机是由计算机硬件、操作糸统、应用软件三者组成

为何学习socket一定要先学习互联网协议：

1、因为socket编程是基于计算机操作系统运行，要了解计算机之间 是怎么进行交互传输的

2、网络的核心就是一堆协议，协议也就是标准，你想要开发一款基于网络通信的软件，就必须遵循这些标准

　　

TCP/IP协议族包括运输层、网络层、链路层。现在你知道啊TCP/IP与udp的关系了吧

 

socket层

socket层存在于应用层和运输层之间，我们只需要知道 socket层的协议标准就不必去管计算机硬件网络传输的流程

socket是什么

Socket是应用层与TCP/IP协议族通信的中间软件抽象层，它是一组接口。在设计模式中，Socket其实就是一个门面模式，它把复杂的TCP/IP协议族隐藏在Socket接口后面，对用户来说，一组简单的接口就是全部，让Socket去组织数据，以符合指定的协议。

所以，我们无需深入理解tcp/udp协议，socket已经为我们封装好了，我们只需要遵循socket的规定去编程，写出的程序自然就是遵循tcp/udp标准的。

 

还有一种说发是：将socket说成ip+port，ip是用来标识互联网中的一台主机的位置，而port是用来标识这台机器上的一个应用程序，ip地址是配置到网卡上的，而port是应用程序开启的，ip与port的绑定就标识了互联网中独一无二的一个应用程序 而程序的pid是同一台机器上不同进程或者线程的标识                                                        

                                                           图1

 

TCP/IP协议族包括运输层、网络层、链路层。现在你知道TCP/IP与UDP的关系了吧。

也有人将socket说成ip+port，ip是用来标识互联网中的一台主机的位置，而port是用来标识这台机器上的一个应用程序，ip地址是配置到网卡上的，而port是应用程序开启的，ip与port的绑定就标识了互联网中独一无二的一个应用程序

而程序的pid是同一台机器上不同进程或者线程的标识

套接字发展史及分类

基于文件类型的套接家族

套接家族的名字：AF_UNIX

因为UNIX是一切皆文件，基于文件的套接调用的就是底层的文件系统来取数据，俩个套接进程运行在同一机器上，可以通过访问同一文件系统间完成通信

基于网络类型的套接字家族

套接家族的名字：AF_INET

还有的是用AF_INET6被用于ipv6，还有一些其他的地址家族忙不过来，他们要么只是用于某个平台，要么就是已经被废弃，或者是很少被使用，或者是根没有实现，所有地址家族中，AF_INET是使用最广泛的一个，Python支持很多种地址家族，但是由于我们之关系网络编程，所以大部分时候我们只是用AF_INET

套接字工作流程

先从服务端说起，服务器端先初始化socket，然后与端口绑定（bind），对端口进行监听（listen），调用accep阻塞，等待客户端连接，在这时如果有个客户端初始化一个socket，然后连接服务器（connect），如果连接成功，这时客户段与服务器端的连接就建立了。客户端发送数据请求，服务端接收请求并处理请求，然后把回应数据发送给客户端，客户端读取数据，最后关闭连接，一次交互结束。

socket（）模块函数用法

import socket
socket.socket(socket_family,socket_type,protocal=0)
socket_family 可以是AF_UNIX  或 AF_INET。 socket_type 可以是SOCK_STREAM 或SOCK_DGRAM. protocol 一般不填，默认值为0

获取tcp/ip套接字
tcpsock=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)

获取udp/ip套接字
udpssock=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)

由于socket模块中有太多属性,我们在这里破例使用了 from module import * 使用 from socket import  * 我们就把 socket 模块里的所有属性都带到我们的命名空间里了，这样能大幅度减短我们的第吗
例如 tcpsock=socket(AF_INET,SOCK_STREAM)

 

服务端套接字函数：

　　s.bind（）绑定（主机，端口号）到套接字

　　s.listen（）开始TCP监听

　　s.accept（）被动接受TCP客户的连接（阻塞式）等待连接的到来

客户端套接字函数：

　　s.connect（）主动初始化TCP服务器连接

　　s.connect_ex（）connect（）函数的扩展版本，出错时返回出错码，而不是抛出异常

 

公共用途的套接字函数

　　s.recv( )接受TCP数据

　　s.send（）发送TCP数据（send在待发送数据量大于已端缓存区剩余空间是，数据丢失，不会发完）

　　s.sendall( ) 发送完整的TCP数据（本质就是循环调用send，sendall在待发送数据量大于已端缓存区剩余空间时，数据不丢失，循环调用send直到发完）

　　s.close（） 关闭套接字

 

基于TCP的套接字

TCP客户端

实现多层发送与接收

import socket
phone=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)

phone.connect(('127.0.0.1',8080))
while True:
    res=input('>>>>:').strip()
    if not res:continue
    phone.send(res.encode('utf-8'))

    data=phone.recv(1024)
    print(data)

phone.close()

TCP服务端

import socket
phone=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)  #买手机
phone.bind(('127.0.0.1',8080))   #绑定手机卡
phone.listen(5)  #开机
while True：

print('starting....')
conn,addr=phone.accept()    #等待电话

print('电话线路是',conn)
print('客户端的手机号是',addr)
while True:
    data=conn.recv(1024)    #收消息
    print('客服端发来的消息是',data)
    conn.send(data.upper())
conn.close()
phone.close()

TCP服务端升级版

import socket
phone=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
phone.bind(('127.0.0.1',6868))
phone.listen(5)
while True:
    print('sting......')
    conn,addr=phone.accept()
    print('----->',conn)
    print('=====>',addr)
    while True:
        try:
            data=conn.recv(1024)
            print('______',data)
            conn.send(data.upper())
        except Exception:
            break
    conn.close()

phone.close()

TCP客户端升级版

import socket
phone=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
phone.connect(('127.0.0.1',6868))
while True:
    res=input('>>>>')
    if not res:continue
    phone.send(res.encode('utf-8'))
    data1=phone.recv(1024)
    print(data1)

phone.close()

基于UDP的套接字

UDP服务端
import socket
din=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM)
ip=('127.0.0.1',8080)
din.bind(ip)
while True:
    conn,addr=din.recvfrom(1024)
    print(conn.decode('utf-8'))
    print(addr)
    din.sendto(conn.upper(),addr)

UDP客户端
import socket
din=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM)
ip=('127.0.0.1',8080)
while True:
    inp=input('>>>')
    din.sendto(inp.encode('utf-8'),ip)
    data,addr=din.recvfrom(1024)
    print(data.decode('utf-8'))