Python进阶 - SOCKET编程 - 《学习文档》

计算机通讯
TCP/IP
Python实现UDP
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计算机通讯

SOCKET编程 - 图2

mac地址（Media Access Control Address），也称为局域网地址（LAN Address），表示网络设备所在地址，用于在网络中唯一标示一个网卡，一台设备若有一或多个网卡，则每个网卡都需要并会有一个唯一的MAC地址。因为mac比较复杂，所以一般会使用IP来进行定位
通过网线或局域网进行数据传输。

TCP/IP

一个协议族，包含众多网络传输协议，如UDP、TCP、TCP、IP、FTP、SMTP众多协议，因为TCP、IP协议具有代表性，所以取名TCP/IP。其中协议又分为、应用层、传输层、网络层、数据链路层。

链路层

将数据处理成数据帧用于传输

网络层

IP协议和IP地址

- Internet Protocol 网际互连协议，是[TCP/IP](https://baike.baidu.com/item/TCP%2FIP/214077)体系中的网络层协议
- Internet Protocol Address 互联网协议地址，由32位2进制组成，对服务器地址进行定位，有IPv4 和 IPv6版本，现在普遍使用IPv4，地址即将用尽。

传输层

主要作用是定义端口号，确定哪个端口发送数据，哪个端口接收数据。
- UDP协议：从一个端口发送到另一个端口，但是不管数据对方有没有接收到
- TCP协议：再UDP协议的基础上保证数据会被正确接收，其中过程有三次握手、四次挥手
  - 三次握手
    - 客户端—>服务段询问是否可以链接
    - 服务段—>客户端回应可以链接
    - 客户端—>服务段链接服务端
  - 四次挥手
    - 客户端—>服务段通知退出链接
    - 服务段—>客户端接收退出链接
    - 客户端—>服务段退出链接
    - 服务段—>客户端退出链接

应用层

常见的有http,ftp,smtp等，在请求Header中，分别定义了请求数据格式Accept和响应数据格式Content-Type，有了这个规范以后，当对方接收到请求以后就知道该用什么格式来解析
- 服务端：对请求进行处理，按照请求方要求的格式将数据发送
- 客户端：收到响应后，按照规定的格式进行解读

Python实现UDP

套接字相当于想要给别人打电话，首先需要一部手机，信息想要传递，就得使用套接字。浏览器即使用套接字进行信息传输。
使用threading多线程，可以让服务器实现多任务
创建套接字
- socket = socket.socket(family=socket.AF_INET, type=socket.SOCK_DGRAM)
- family=socket.AF_INET IPv4 网络协议的套接字类型
- type=socket.SOCK_DGRAM 使用UDP传输协议
绑定ip和端口
- socket.bind((“ip地址”, 10099))
接收数据
- socket.recv() 返回数据，进制流形式
- socket.recvfrom() 返回数据，地址，元组形式
发送数据
- socket.sendto(data=””, address=””)
  - 注意这里传参的时候不用写形参
  - data为进制流格式，同时中文编码utf-8乱码，需要用gbk编码 ```python import socket import threading

class ServerUDP(threading.Thread): def init(self):

    # 基础初始化
    super().__init__()
    # 创建套接字
    self.socket = socket.socket(family=socket.AF_INET, type=socket.SOCK_DGRAM)
    # 绑定本地端口
    self.socket.bind(("localhost", 10099))
def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb):
    # 关闭套接字
    self.socket.close()
def run(self):
    while True:
        # 接收数据
        data, addr = self.socket.recvfrom(1024)
        data  = data.decode('gbk')
        print(f"你说： {data} 地址：{addr}")
        if data == "退出":
            return

class ClientUDP(threading.Thread): def init(self):

    # 基础初始化
    super().__init__()
    # 创建套接字
    self.socket = socket.socket(family=socket.AF_INET, type=socket.SOCK_DGRAM)
    # 绑定本地端口
    # self.socket.bind(("localhost", 8888))
def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb):
    # 关闭套接字
    self.socket.close()
def run(self):
    while True:
        # 发送数据
        data = input("输入信息：")
        self.socket.sendto(data.encode("gbk"), ("localhost", 10099))
        if data == "退出":
            return

if name == ‘main‘: s = ServerUDP() s.start()

c = ClientUDP()
c.start()


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#### TCP服务端
   - socket = socket.socket(family=socket.AF_INET, type=socket.SOCK_STREAM)<br />
- 绑定本地端口
   - self.socket.bind(("localhost", 10099))
- 监听连接，最大挂起128个连接，再多了就会拒绝
   - socket.listen(128)
- 接收新的套接字
   - sock, addr = self.socket.accept()
      - sock 新的套接字
      - addr 发送信息的地址
      - 使用新的套接字来收发信息
```python
import threading
import socket
class ServerTCP(object):
    def __init__(self):
        # 基础初始化
        super().__init__()
        # 创建套接字
        self.socket = socket.socket(family=socket.AF_INET, type=socket.SOCK_STREAM)
        # 绑定本地端口
        self.socket.bind(("localhost", 10099))
        # 监听 
        self.socket.listen(128)
    def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb):
        # 关闭套接字
        self.socket.close()
    def run(self):
        print("服务端已开启")
        while True:
            # 接受新的套接字 阻塞
            sock, addr = self.socket.accept()
            print(addr, "已连接")
            # 遇到新的连接创建新的线程接收数据
            t = threading.Thread(target=self.recieve_data, args=(sock, addr))
            t.start()
    def recieve_data(self, sock, addr):
         while True:
                # 接收数据
                data = sock.recv(1024)
                data  = data.decode('gbk')
                print(f"地址{addr}: {data} ")
if __name__ == '__main__':
    s = ServerTCP() 
    s.run()

TCP客户端

import socket
import threading
class ClientTCP(object):
    def __init__(self):
        # 基础初始化
        super().__init__()
        # 创建套接字
        self.socket = socket.socket(family=socket.AF_INET, type=socket.SOCK_STREAM)
        # 绑定本地端口
        self.socket.bind(("localhost", 10098))
    def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb):
        # 关闭套接字
        self.socket.close()
    def run(self):
        # 连接服务端
        self.socket.connect(("localhost", 10090))
        while True:
            # 发送数据
            data = input("输入信息：")
            # 接受数据
            self.socket.send(data.encode("gbk"))
            print(self.socket.recv(1024))
            if data == "退出":
                return
if __name__ == '__main__':
    c = ClientTCP()
    c.run()