第十七章---网络编程
目录：
（一）TCP/IP简介
（二）TCP编程
（三）UDP编程
正文：
（一）TCP/IP简介
（二）TCP编程
tcp进行通讯的程序双方，分为服务端和客户端。
tcp 协议进行通讯的双方，是需要先建立一个虚拟连接的。然后双方程序才能发送业务数据信息。
建立tcp虚拟连接是通过著名的 三次握手 进行的。
具体三次握手的细节大家可以参考这篇文章 https://zhuanlan.zhihu.com/p/40499563
下面是tcp 服务端程序 server.py
# === TCP 服务端程序 server.py === # 导入socket 库 from socket import * # 主机地址为空字符串，表示绑定本机所有网络接口ip地址 # 等待客户端来连接 IP = '' # 端口号 PORT = 50000 # 定义一次从socket缓冲区最多读入512个字节数据 BUFLEN = 512 # 实例化一个socket对象 # 参数 AF_INET 表示该socket网络层使用IP协议 # 参数 SOCK_STREAM 表示该socket传输层使用tcp协议 listenSocket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM) # socket绑定地址和端口 listenSocket.bind((IP, PORT)) # 使socket处于监听状态，等待客户端的连接请求 # 参数 8 表示 最多接受多少个等待连接的客户端 listenSocket.listen(8) print(f'服务端启动成功，在{PORT}端口等待客户端连接...') dataSocket, addr = listenSocket.accept() print('接受一个客户端连接:', addr) while True: # 尝试读取对方发送的消息 # BUFLEN 指定从接收缓冲里最多读取多少字节 recved = dataSocket.recv(BUFLEN) # 如果返回空bytes，表示对方关闭了连接 # 退出循环，结束消息收发 if not recved: break # 读取的字节数据是bytes类型，需要解码为字符串 info = recved.decode() print(f'收到对方信息： {info}') # 发送的数据类型必须是bytes，所以要编码 dataSocket.send(f'服务端接收到了信息 {info}'.encode()) # 服务端也调用close()关闭socket dataSocket.close() listenSocket.close()
下面是tcp 客户端程序 client.py
# === TCP 客户端程序 client.py === from socket import * IP = '127.0.0.1' SERVER_PORT = 50000 BUFLEN = 1024 # 实例化一个socket对象，指明协议 dataSocket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM) # 连接服务端socket dataSocket.connect((IP, SERVER_PORT)) while True: # 从终端读入用户输入的字符串 toSend = input('>>> ') if toSend =='exit': break # 发送消息，也要编码为 bytes dataSocket.send(toSend.encode()) # 等待接收服务端的消息 recved = dataSocket.recv(BUFLEN) # 如果返回空bytes，表示对方关闭了连接 if not recved: break # 打印读取的信息 print(recved.decode()) dataSocket.close()
（三）UDP编程
TCP是建立可靠连接，并且通信双方都可以以流的形式发送数据。相对TCP，UDP则是面向无连接的协议。
使用UDP协议时，不需要建立连接，只需要知道对方的IP地址和端口号，就可以直接发数据包。但是，能不能到达就不知道了。
虽然用UDP传输数据不可靠，但它的优点是和TCP比，速度快，对于不要求可靠到达的数据，就可以使用UDP协议。
我们来看看如何通过UDP协议传输数据。和TCP类似，使用UDP的通信双方也分为客户端和服务器。服务器首先需要绑定端口：
s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM) # 绑定端口: s.bind(('127.0.0.1', 9999))
创建Socket时，SOCK_DGRAM指定了这个Socket的类型是UDP。绑定端口和TCP一样，但是不需要调用listen()方法，而是直接接收来自任何客户端的数据：
print('Bind UDP on 9999...') while True: # 接收数据: data, addr = s.recvfrom(1024) print('Received from %s:%s.' % addr) s.sendto(b'Hello, %s!' % data, addr)
recvfrom()方法返回数据和客户端的地址与端口，这样，服务器收到数据后，直接调用sendto()就可以把数据用UDP发给客户端。
注意这里省掉了多线程，因为这个例子很简单。
客户端使用UDP时，首先仍然创建基于UDP的Socket，然后，不需要调用connect()，直接通过sendto()给服务器发数据：
s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM) for data in [b'Michael', b'Tracy', b'Sarah']: # 发送数据: s.sendto(data, ('127.0.0.1', 9999)) # 接收数据: print(s.recv(1024).decode('utf-8')) s.close()
从服务器接收数据仍然调用recv()方法。
仍然用两个命令行分别启动服务器和客户端测试，结果如下：
#!/usr/bin/env python3 # -*- coding: utf-8 -*- import socket s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM) # 绑定端口: s.bind(('127.0.0.1', 9999)) print('Bind UDP on 9999...') while True: # 接收数据: data, addr = s.recvfrom(1024) print('Received from %s:%s.' % addr) reply = 'Hello, %s!' % data.decode('utf-8') s.sendto(reply.encode('utf-8'), addr)
#!/usr/bin/env python3 # -*- coding: utf-8 -*- import socket s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM) for data in [b'Michael', b'Tracy', b'Sarah']: # 发送数据: s.sendto(data, ('127.0.0.1', 9999)) # 接收数据: print(s.recv(1024).decode('utf-8')) s.close()
小结
UDP的使用与TCP类似，但是不需要建立连接。此外，服务器绑定UDP端口和TCP端口互不冲突，也就是说，UDP的9999端口与TCP的9999端口可以各自绑定。
