如何正确理解套接字

一、认识套接字

TCP用主机的IP地址加上主机上的端口号作为TCP连接的端点，这种端点就叫做套接字（socket）或插口。
套接字用（IP地址：端口号）表示。

它是网络通信过程中端点的抽象表示，包含进行网络通信必需的五种信息：连接使用的协议，本地主机的IP地址，本地进程的协议端口，远地主机的IP地址，远地进程的协议端口。

 

套接字（socket）是一种通信机制，凭借这种机制，客户/服务器系统的开发工作既可以在本地单机上进行，也可以跨网络进行，Linux所提供的功能（如打印服 务，ftp等）通常都是通过套接字来进行通信的，套接字的创建和使用与管道是有区别的，因为套接字明确地将客户和服务器区分出来，套接字可以实现将多个客 户连接到一个服务器。

但是说了半天，还是理解不了什么是套接字，其实这是一个狗屎一样的翻译问题：

谷歌翻译中socket直译为插座，字典中关于socket的解释为：an electrical device receiving a plug or light bulb to make a connection。译为：接收插头或灯泡以进行连接的电气设备。用c/s模型图来更好的理解插座的意义：

服务器就像一个大插排，包含很多插座，客户端就是像一个插头，每一个线程代表一条电线，客户端将电线的插头插到服务器插排上对应的插座上，就可以开始通信了。

 

数据传输需要通过协议，而套接字就是给数据传输添加协议的。

 

二、套接字特性

1、套接字属性

套接字的特性由3个属性确定，他们是，域，类型和协议

域指定套接字通信中使用的网络介质，最常见的套接字域是AF_INET，它指的是Internet网络

2、套接字类型

一个套接字可能有多种不同的通信方式

流套接字，流套接字提供一个有序，可靠，双向节流的链接，流套接字由类型SOCK_STREAM指定，它是在AF_INET域中通过TCP/IP链接实现的，这就是套接字类型（其实就是通信方式）

与流套接字相反，由类型SOCK_DGRAM指定的数据报套接字不建立和维持一个连接，它对可以发送的数据长度有限制，数据报作为一个单独的网络消息被传输，它可能会丢失，复制或乱序

3、套接字协议

套接字协议，通常使用默认就可以了（也就是最后一个参数填0）

 

 

三、基于套接字的TCP网络编程

1、创建流程概述

• socket创建一个套接字，SOCK_DGRAM是用在UDP上的，而SOCK_STREAM是用于TCP协议的。
• bind绑定IP和port
• listen使套接字变为可以被动链接
• accept等待客户端的链接
• close关闭资源

 

2、socket模块常用于TCP的方法

• connect(address)：连接远程计算机
• send()：发送数据
• recv()：接收数据
• listen：开始监听，等待客户端连接

 

客户端实例：

1.  
   from socket import *
2.  
   #建立套接字，第二个参数是流式套接字 tcp专用
3.  
   clientd_socket = socket(AF_INET,SOCK_STREAM)
4.  
   #目标主机，也就是服务器的ip和端口
5.  
   serverAddress = ('10.10.16.194',9999)
6.  
   #主动和服务器发起链接
7.  
   clientd_socket.connect(serverAddress)
8.  
    
9.  
   data = input('请输入数据')
10.  
    #发送数据
11.  
    clientd_socket.send(data.encode('utf-8'))
12.  
    #接受数据
13.  
    re = clientd_socket.recv(128)
14.  
    print(re.decode('utf-8'))
15.  
     
16.  
    clientd_socket.close()

• accept()：响应客户端的请求

阻塞当前线程

如果没有计算机连接，一直等待

如果有计算机连接，响应客户端

 

服务端实例：

1.  
   from socket import *
2.  
   server_socket = socket(AF_INET,SOCK_STREAM)
3.  
    
4.  
   local_address = ('10.10.16.194',9999)
5.  
   #绑定本机ip和端口，那么此程序就只接收此端口好的所有网络链接
6.  
   server_socket.bind(local_address)
7.  
    
8.  
   #限制接受5个客户端的数据
9.  
   server_socket.listen(5)
10.  
    #接受链接，如果没有链接那么处于阻塞状态。
11.  
    #有链接的时候，accept会返回两个值，第一个是socket链接，第二个是远程地址
12.  
    lianjie,remoteAddress = server_socket.accept()
13.  
    re = lianjie.recv(128)
14.  
    print(re.decode('utf-8'))
15.  
    #发送数据
16.  
    data = input('请输入发送内容')
17.  
    lianjie.send(data.encode('utf-8'))
18.  
     
19.  
    lianjie.close() #server_socket中的其中一个链接
20.  
    server_socket.close() #server_socket相当于一个大的容器

 

先运行服务端，在运行客户端：结果

客户端：

服务端：

 

3、改进一下，让程序不会在一收一发后停止

客户端：

1.  
    
2.  
   from socket import *
3.  
   clientd_socket = socket(AF_INET,SOCK_STREAM)
4.  
   serverAddress = ('10.10.16.194',9999)
5.  
   clientd_socket.connect(serverAddress)
6.  
   while True:
7.  
   data = input('请输入数据')
8.  
   clientd_socket.send(data.encode('utf-8'))
9.  
   re = clientd_socket.recv(128)
10.  
    print(re.decode('utf-8'))

服务端：

1.  
   from socket import *
2.  
   server_socket = socket(AF_INET,SOCK_STREAM)
3.  
   local_address = ('10.10.16.194',9999)
4.  
   server_socket.bind(local_address)
5.  
   server_socket.listen(5)
6.  
   lianjie,remoteAddress = server_socket.accept()
7.  
   while True:
8.  
   re = lianjie.recv(128)
9.  
   print(re.decode('utf-8'))
10.  
    data = input('请输入发送内容')
11.  
    lianjie.send(data.encode('utf-8'))
12.  
    lianjie.close()
13.  
    server_socket.close()