Python使用python通过TCP或UDP，实现收发报文数据

Posted 2023-04-06 将冲破艾迪i

文章目录

• 1. socket 模块
• 2. 通过TCP收发报文
• 3. 通过UDP收发报文

1. socket 模块

socket 又称"套接字"，应用程序通常通过"套接字"向网络发出请求或者应答网络请求，使主机间或者一台计算机上的进程间可以通讯。

可以通过socket() 函数来创建套接字对象：

• socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)：创建socket对象，走TCP通道
• socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)：创建socket对象，走UDP通道

socket对象的方法：

1.tcp相关的方法

方法	描述
listen()	开始TCP监听，设置操作系统可以挂起的最大连接数量
accept()	被动接受TCP客户端连接,(阻塞式)等待连接的到来
connect()	主动初始化TCP服务器连接
send()	发送TCP数据，发送的数据为bytes类型
recv()	接收TCP数据，返回的数据为bytes类型

2.udp相关的方法

方法	描述
sendto()	发送UDP数据，发送的数据为bytes类型，并指定发送的地址(ip, port)
recvfrom()	接收UDP数据，返回值是(data,address),address就是(ip, port)

3.公共方法

方法	描述
bind()	绑定地址(ip,port)到套接字， 在AF_INET下，以元组(ip,port)的形式表示地址
close()	关闭套接字
getpeername()	返回连接套接字的远程地址，返回值通常是元组(ip,port)
getsockname()	返回套接字自己的地址，返回值通常是元组(ip,port)
settimeout(timeout)	设置套接字操作的超时期，超时期应该在刚创建套接字时设置，因为它们可能用于连接的操作，如connect()
gettimeout()	返回当前超时期的值

2. 通过TCP收发报文

1.新建文件tcp_server.py，用于模拟server端。

import socket

tcpServer = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) # 创建socket对象，走tcp通道
host = socket.gethostname() # 获取本地主机名
port = 1000 # 端口号
addr = (host, port)
tcpServer.bind(addr) # 绑定地址
tcpServer.listen(5) # 设置最大连接数，超过后排队

while True:
    conn,addr = tcpServer.accept() # 建立客户端连接
    print(conn)
    data = conn.recv(1024) # 接收来自客户端的数据，小于1024字节
    print(data)
    msg = 'Hello Client'.encode('utf-8')
    conn.send(msg) # 发送数据给客户端
    conn.close() # 关闭连接
    

1. 本地主机名也可以换成IP地址，如host = '192.168.1.100'
2. server 端需要一直运行，等待 client 端的连接，所以使用while True无限循环
3. 发送的数据必须是bytes类型，所以字符串需要编码'Hello Client'.encode('utf-8')，编码后为bytes类型

2.新建文件tcp_client.py，用于模拟client端。

import socket               
 
tcpClient = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) # 创建socket对象
host = socket.gethostname() 
port = 1000 
addr = (host, port)
tcpClient.connect(addr) # 连接服务，指定主机和端口号
data = b'\\x01\\x64\\xff' # 报文数据，bytes类型
tcpClient.send(data) # 发送数据给服务端
msg = tcpClient.recv(1024) # 接收来自服务端的数据，小于1024字节
print(msg.decode('utf-8'))
tcpClient.close()

client 端的地址需与 server 端一致，否则会报错：

• IP地址不一致，则会发送数据给其他服务器，可能会出现报错TimeoutError
• 端口号不一致，会出现报错ConnectionRefusedError

3.打开两个cmd窗口，一个为server端窗口，另一个为client端窗口。

运行顺序，先启动server，后启动client：
server端窗口，先执行命令python tcp_server.py；client端窗口，后执行命令python tcp_client.py 。

运行结果如下：
server端窗口：

$ py tcp_server.py
<socket.socket fd=452, family=AddressFamily.AF_INET, type=SocketKind.SOCK_STREAM, proto=0, laddr=('192.168.1.100', 1000), raddr=('192.168.1.100', 61235)>
b'\\x01d\\xff'

client端窗口：

$ py tcp_client.py
Hello Client

注：可以看到server端打印的报文为b'\\x01d\\xff'，看上去与client端发送报文b'\\x01\\x64\\xff'不一致，实际上是一致的。
\\x01d中的d为ASCII码，d对应的16进制的ASCII码正好是64，也就是说\\x01d其实就是\\x01\\x64的缩写而已。

运行如下代码，可以看到两者报文的长度和内容都是一致的：

clientData =  b'\\x01\\x64\\xff'
serverData = b'\\x01d\\xff'
print(list(clientData)) # [1, 100, 255]
print(list(serverData)) # [1, 100, 255]

3. 通过UDP收发报文

1.新建文件udp_server.py，用于模拟server端。

import socket

udpServer = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM) # 创建socket对象，走udp通道
host = socket.gethostname() # 获取本地主机名
port = 1000
serverAddr = (host, port)
udpServer.bind(serverAddr) # 绑定服务端地址

while True:
    clientData,clientAddr = udpServer.recvfrom(1024) # 接收来自客户端的数据
    print(clientData,clientAddr)
    msg = 'Hello Client'.encode('utf-8')
    udpServer.sendto(msg, clientAddr) # 发送数据给客户端
    

2.新建文件udp_client.py，用于模拟client端。

import socket

udpClient = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM) # 创建socket对象，走udp通道
host = socket.gethostname() # 获取本地主机名
port = 1000
serverAddr = (host, port)

data = b'\\x01\\x64\\xff' # 报文数据，bytes类型
udpClient.sendto(data, serverAddr) # 发送数据给服务端
serverData,serverAddr = udpClient.recvfrom(1024) # 接收来自服务端的数据
print(serverData.decode('utf-8'), serverAddr)
udpClient.close()
    

3.打开两个cmd窗口，一个为server端窗口，另一个为client端窗口。

运行顺序，先启动server，后启动client：
server端窗口，先执行命令python udp_server.py；client端窗口，后执行命令python udp_client.py 。

运行结果如下：
server端窗口：

$ py udp_server.py
b'\\x01d\\xff' ('192.168.1.100', 53048)

client端窗口：

$ py udp_client.py
Hello Client ('192.168.1.100', 1000)

Python3.x基础学习-UDP和TCP用法

UDP和TCP使用方法

 

UDP：

发送数据：

# 1.创建socket（套接字）
# 2.使用socket发送或接收数据
# 3.关闭套接字

import socket
# 1.创建socket（套接字）对象

udp_socket = socket.socket(family=socket.AF_INET,type=socket.SOCK_DGRAM)
#2.使用socket发送或者接收数据 send to（数据，地址）
data = ‘你好‘

b_data= data.encode(‘utf-8‘)   # 将字符串转化为字符串
ip = ‘192.168.31.84‘  # ip是字符串
port= 7777   # 端口号是整数
dest_address = (ip,port) # 地址是元组
udp_socket.sendto(b_data,dest_address)
# 3.关闭套接字
udp_socket.close()

接收数据：

import socket
while True:
    udp_socket = socket.socket(family=socket.AF_INET, type=socket.SOCK_DGRAM)

    # 2.使用socket接收数据
    # 绑定端口号bind(ip,port)s
    udp_socket.bind((‘192.168.31.84‘, 7777))
    # 等待接收消息 recvfrom（）
    # 结果是元组，第一个元素是消息内容，第二个元素是地址
    recv_info = udp_socket.recvfrom(1024)  # 一次接收的最大字节数
    # print(recv_info)
    try:
        content = recv_info[0].decode(‘utf-8‘)
    except:
        content = recv_info[0].decode(‘gbk‘)
    address = recv_info[1]
    print("消息是：%s  头是%s"%(content,address))

    # 3.关闭套接字
    udp_socket.close()

 

练习：做一个简易的聊天工具

# 在一个电脑中编写1个程序，有2个功能
# 1.获取键盘数据，并将其发送给对方
# 2.接收数据并显示
# 并且功能数据进行选择以上的2个功能调用
#
# 简易版upd聊天器
# ==============================
# 1. 发送消息
# 2. 接收消息
# 3. 退出聊天
# ==============================
# 请输入您选择的功能:

# ip = ‘192.168.31.84‘
# port = 1234

import socket
def send(udp_socket):
    ip = ‘192.168.31.84‘
    port = 1234
    address = (ip, port)
    input_msg1 = input("请输入你要发送的内容：")
    input_msg = input_msg1.encode(‘utf-8‘)
    print(udp_socket)
    udp_socket.sendto(input_msg,address)

def recv(udp_socket):
    print("-"*100)
    print(udp_socket)
    recv = udp_socket.recvfrom(1024)
    text = recv[0].decode(‘gbk‘)
    print(text)

def main():
    udp_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)            # 必须把连接对象放最外层
    udp_socket.bind((‘192.168.31.84‘, 1234))
    while True:
        input_type = input("请输入要操作的内容 1，服务器，2，客户端 3，退出：")
        if input_type==‘1‘:
            send(udp_socket)
        elif input_type ==‘2‘:
            recv(udp_socket)
        elif input_type ==‘3‘:
            break
        else:
            print("什么鬼，不带这样子额")
    udp_socket.close()



if __name__ == ‘__main__‘:
    main()

 

TCP

发送数据：

import  socket
tcp_socket=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
serve_address=(‘169.254.34.50‘,1081)
tcp_socket.connect(serve_address)
data=‘123‘
b_data=data.encode(‘gbk‘)
tcp_socket.send(b_data)
tcp=tcp_socket.recv(1024)
print(tcp.decode(‘gbk‘))
tcp_socket.close()

接收数据

import socket

tcp_socket=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
tcp_socket.bind((‘192.168.31.84‘,1080))
tcp_socket.listen(5)
tcp1,tcp2=tcp_socket.accept()
tcp3=tcp2.recv(1024)
print(tcp3.decode(‘gbk‘))
d_data=‘欢迎光临‘.encode(‘gbk‘)
tcp_socket.send(d_data)