python 网络编程

1. 什么是socket

   套接字
   
   套接字起源于 20 世纪 70 年代加利福尼亚大学伯克利分校版本的 Unix,即人们所说的 BSD Unix。 因此,有时人们也把套接字称为“伯克利套接字”或“BSD 套接字”。一开始,套接字被设计用在同 一台主机上多个应用程序之间的通讯。这也被称进程间通讯,或 IPC。套接字有两种（或者称为有两个种族）,分别是基于文件型的和基于网络型的。
   
   套接字家族的名字：AF_UNIX
   unix一切皆文件，基于文件的套接字调用的就是底层的文件系统来取数据，两个套接字进程运行在同一机器，可以通过访问同一个文件系统间接完成通信
   
   套接字家族的名字：AF_INET
   (还有AF_INET6被用于ipv6，还有一些其他的地址家族，不过，他们要么是只用于某个平台，要么就是已经被废弃，或者是很少被使用，或者是根本没有实现，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，但是由于我们只关心网络编程，所以大部分时候我么只使用AF_INET)
   
   
   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。
   可以说socket是ip+port，因为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。
   所以我们只要确立了ip和port就能找到一个应用程序，并且使用socket模块来与之通信。

   

   
   
   

2. TCP

   TCP（Transmission Control Protocol）可靠的、面向连接的协议（eg:打电话）、传输效率低全双工通信（发送缓存&接收缓存）、面向字节流。使用TCP的应用：Web浏览器；电子邮件、文件传输程序。

    

3. UDP

   UDP（User Datagram Protocol）不可靠的、无连接的服务，传输效率高（发送前时延小），一对一、一对多、多对一、多对多、面向报文，尽最大努力服务，无拥塞控制。使用UDP的应用：域名系统 (DNS)；视频流；IP语音(VoIP)。

   

    

4. 简单的TCP例子

   服务端：
   import socket
   sk = socket.socket()
   sk.bind(('127.0.0.1',8018))  #绑定地址和端口
   sk.listen() #监听
   conn, addr = sk.accept()    #conn连接，addr客户端地址
   ret = conn.recv(1024) #接收数据
   print(ret)
   conn.send(b'Hi') #发送数据,只能传bytes类型
   conn.close()    #关闭连接
   sk.close()
   
   客户端：
   import socket
   sk = socket.socket()
   sk.connect(('127.0.0.1',8018))  #连接服务器
   sk.send(b'I\'m client!')
   ret = sk.recv(1024)
   print(ret)
   sk.close()

    

5. 例子：客户端每隔10秒发送一个时间戳，客户端接收并转成结构化时间

   服务端
   import socket
   import time
   sk = socket.socket()
   s= ('127.0.0.1', 8081)  #地址
   sk.bind(s)  #绑定地址
   sk.listen(3)
   conn, addr = sk.accept()    #接收连接
   while 1:
       ret = conn.recv(1024)
       ret_t = float(ret.decode('utf-8'))
       t = time.localtime(ret_t)
       print("[%s]Time:%d年%d月%d日%d时%d分" % (addr[0],t.tm_year,t.tm_mon,t.tm_mday,t.tm_hour,t.tm_min))
   
   客户端：
   import socket
   import time
   sk = socket.socket()
   s = ('127.0.0.1', 8081)
   sk.connect(s)
   
   while 1:
       t =time.time()
       sk.send(bytes(str(t),encoding='utf-8'))
       time.sleep(10)

    

6. 如果重启服务端出现地址端口被使用的解决方法

   #加入一条socket配置，重用ip和端口
   from socket import SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR
   sk.setsockopt(SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,1) #就是它，在bind前加

    

7. 简单的udp例子

   服务端
   import socket
   sk = socket.socket(type=socket.SOCK_DGRAM)
   s = ('127.0.0.1', 8081)
   sk.bind(s)
   msg, addr = sk.recvfrom(1024)
   print(msg.decode('utf-8'))
   sk.sendto(b'bye',addr)
   sk.close()
   
   客户端
   import socket
   sk = socket.socket(type=socket.SOCK_DGRAM)
   sk.sendto(b'hi',('127.0.0.1', 8081))
   msg, addr = sk.recvfrom(1024)
   print(msg.decode('utf-8'))
   sk.close()

    

8. socketserver模块

   tcp可以和多个客户端通信
   
   用法：
   自己实现一个Server类，继承socketserver的BaseRequestHandler类
   实现handle方法（handle方法中就是连接后要进行的操作）
   
   import socketserver
   class MyServer(socketserver.BaseRequestHandler):
       def handle(self):   #self.request相当于conn
           ret = self.request.recv(1024)
           print(ret.decode('utf-8'))
   
   if __name__ == '__main__':
       ttcps = socketserver.ThreadingTCPServer(('127.0.0.1',8081),MyServer)
       ttcps.serve_forever()