day 30 tcp udp socket编程详细解说

tcp

socket()模块函数用法

 1 import socket
 2 socket.socket(socket_family,socket_type,protocal=0)
 3 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。
 4 
 5 获取tcp/ip套接字
 6 tcpSock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
 7 
 8 获取udp/ip套接字
 9 udpSock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
10 
11 由于 socket 模块中有太多的属性。我们在这里破例使用了'from module import *'语句。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 大幅减短我们的代码。
12 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()            接收TCP数据
s.send()            发送TCP数据(send在待发送数据量大于己端缓存区剩余空间时,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己端缓存区剩余空间时,数据不丢失,循环调用send直到发完)
s.recvfrom()        接收UDP数据
s.sendto()          发送UDP数据
s.getpeername()     连接到当前套接字的远端的地址
s.getsockname()     当前套接字的地址
s.getsockopt()      返回指定套接字的参数
s.setsockopt()      设置指定套接字的参数
s.close()           关闭套接字

面向锁的套接字方法

s.setblocking()     设置套接字的阻塞与非阻塞模式
s.settimeout()      设置阻塞套接字操作的超时时间
s.gettimeout()      得到阻塞套接字操作的超时时间

面向文件的套接字的函数

s.fileno()          套接字的文件描述符
s.makefile()        创建一个与该套接字相关的文件

tcp是基于链接的，必须先启动服务端，然后再启动客户端去链接服务端

tcp服务端

1 ss = socket() #创建服务器套接字
2 ss.bind()      #把地址绑定到套接字
3 ss.listen()      #监听链接
4 inf_loop:      #服务器无限循环
5     cs = ss.accept() #接受客户端链接
6     comm_loop:         #通讯循环
7         cs.recv()/cs.send() #对话(接收与发送)
8     cs.close()    #关闭客户端套接字
9 ss.close()        #关闭服务器套接字(可选)

tcp客户端

1 cs = socket()    # 创建客户套接字
2 cs.connect()    # 尝试连接服务器
3 comm_loop:        # 通讯循环
4     cs.send()/cs.recv()    # 对话(发送/接收)
5 cs.close()            # 关闭客户套接字

socket通信流程与打电话流程类似，我们就以打电话为例来实现一个low版的套接字通信

服务器端

import socket

phone = socket.socket() #买手机

phone.setsockopt(socket.SOL_SOCKET,socket.SO_REUSEADDR,1) #就是它，在bind前加
phone.bind(('127.0.0.1',8002))#绑定手机号

phone.listen(5)#开机 设置同时能打进多少个电话

while True:

    conn,addr = phone.accept() #等待电话 阻塞
    while True:
        try:  #try 判断如果客户端有断开连接的话就终止本次循环
            msg = conn.recv(1024)  #设置接收数据为1024个字节

            print('msg=%s addr=%s'%(msg,addr)) #查看访问的客户端ip 及三次握手的连接线路

            conn.send(msg) #发送给客户机的数据
        except Exception:
            break

    conn.close()

客户端

import socket

phone = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM) #买手机 里面的参数可以不写默认就是它

phone.connect(('127.0.0.1',8002)) #打电话

while True:
    msg = input('>>>>')
    if not msg:
        continue
    link = phone.send(bytes(msg,encoding='utf-8')) #发送给服务器的数据，必须为bytes型

    data = phone.recv(1024) #设置接收务器的数据为1024字节

    print(data.decode('utf-8')) #接收的数据为bytes型 所以就要转换成utf-8

phone.close()

重启服务端时可能会遇到：

这个是由于你的服务端仍然存在四次挥手的time_wait状态在占用地址（如果不懂，请深入研究1.tcp三次握手，四次挥手 2.syn洪水攻击 3.服务器高并发情况下会有大量的time_wait状态的优化方法）

解决方法：

#加入一条socket配置，重用ip和端口

phone=socket(AF_INET,SOCK_STREAM)
phone.setsockopt(SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,1) #就是它，在bind前加
phone.bind(('127.0.0.1',8080))

基于UDP的套接字

udp是无链接的，先启动哪一端都不会报错

udp服务端

1 ss = socket()   #创建一个服务器的套接字
2 ss.bind()       #绑定服务器套接字
3 inf_loop:       #服务器无限循环
4     cs = ss.recvfrom()/ss.sendto() # 对话(接收与发送)
5 ss.close()                         # 关闭服务器套接字

udp客户端

cs = socket()   # 创建客户套接字
comm_loop:      # 通讯循环
    cs.sendto()/cs.recvfrom()   # 对话(发送/接收)
cs.close()                      # 关闭客户套接字

udp套接字简单示例

服务器端

from socket import *

ip_prot = ('127.0.0.1',8001)

szie = 1024
udp_sever = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM) #注意这里要选择udp协议

udp_sever.bind(ip_prot)

while True:
    data,add = udp_sever.recvfrom(szie)

    print('data= %s,add = %s'%(data,add))

    udp_sever.sendto(bytes('恭喜您传输成功',encoding='utf-8'),add)  #注意在sendto的时候必须传上第三个参数add（iP，端口号）

udp_sever.close()

客户机

from socket import *

udp_client = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM)

while True:
    msg = input('>>>>')
    udp_client.sendto(msg.encode('utf-8'),('127.0.0.1',8001)) #注意在sendto的时候要传ip参数  

    data,add = udp_client.recvfrom(1024)
    print(data.decode('utf-8'))

udp_client.close()