Python基础之socket编程

Posted 2020-10-03

　一、客户端/服务端

　　1、硬件C/S架构（打印机）

　　2、软件C/S架构

　　　　互联网中处处是C/S/架构

　　　　如各种网站的服务端，你的浏览器就是客户端（B/S架构也是C/S/架构的一种）

　　　　腾讯作为服务端为你提供视频，你得下载个腾讯视频客户端才能看它的视频。

　　C/S架构与socket的关系：

　　我们学习socket就是为了完成C/S架构的开发

　二、OSI七层

　　为何学习socket一定要先学习互联网协议：

　　1、首先：本届课程的目标就是教会你如何基于socket编程，来开发一款自己的C/S/架构软件

　　2、其次：C/S架构的软件（软件属于应用层——是基于网络进行通信的）

　　3、然后：网络的核心即一堆协议，协议即标准，如果你想开发一款基于网络通信的软件，就必须遵循这种标准。

　　4、最后：就让我们从这些标准开始研究，开始我们的socket编程之旅（如图）

三、socket层

 　　在上图中我们没有看到Socket的影子，那么它到底在哪呢？还是用图说话，一目了然的呢。

四、socket是什么

　　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。在设计模式中，socket其实就是一个门面模式，它把复杂的TCP/IP协议隐藏在socket接口后面，对用户来说，一组简单的接口就是全部，让socket去组织数据，以符合指定的协议。

所以，我们无需深入理解TCP/IP协议，socket已经为我们封装好了，我们只需要遵循socket的规定去编程，写出的程序自然就是遵循TCP/UPD标准的。

五、套接字发展史及分类

　　基于文件类型的套接字家族　　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。

　　基于网络类型的套接字家族　　AF_INET

　　AF_INET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，要么就是一斤干杯飞起，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，所以大部分时候我们只使用AF_INET.

六、套接字工作流程

　　一个生活中的场景：你要打电话给一个朋友，先拨号，朋友听见电话铃声后提起电话，这时你和米的朋友建立期了链接，就可以讲话了。等交流借宿，挂电话结束此次交谈。生活中的场景就解释了这个工作原理。

先从服务端说起。服务端先初始化socket,然后与的端口绑定（bind),对端口进行监听（listen)，调用(accept)阻塞，等待客户端链接。在这时如果有个客户端初始化化一个socket，然后链接拂去其（connect）,如果链接成功个，这时客户端与服务端的链接就建立了。客户端发送数据请求，服务端接受请求并处理请求，然后把回应数据发送给客户端，客户端读取数据，最后关闭链接，一次交互结束。

socket()函数用法

socket.socket([family[,type[,proto]]])

参数：

family：套接字家族可以使用AF_UNIX或者AF_INET

type:套接字蕾西你给可以根据市面向链接的还是非链接分为SOCK_STREA或者SOCK_DGRAM

protocol:一般不填默认为0

七、基于TCP的套接字

　　TCP是基于链接的，必须先启动服务端，然后在启动客户端去链接副区段

　　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　　

服务端（如下代码）

#_*_coding:utf-8_*_
__author__ = ‘Linhaifeng‘
import socket
ip_port=(‘127.0.0.1‘,8081)#电话卡
BUFSIZE=1024
s=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM) #买手机
s.bind(ip_port) #手机插卡
s.listen(5)     #手机待机


while True:                         #新增接收链接循环,可以不停的接电话
    conn,addr=s.accept()            #手机接电话
    # print(conn)
    # print(addr)
    print(‘接到来自%s的电话‘ %addr[0])
    while True:                         #新增通信循环,可以不断的通信,收发消息
        msg=conn.recv(BUFSIZE)             #听消息,听话

        # if len(msg) == 0:break        #如果不加,那么正在链接的客户端突然断开,recv便不再阻塞,死循环发生

        print(msg,type(msg))

        conn.send(msg.upper())          #发消息,说话

    conn.close()                    #挂电话

s.close()                       #手机关机

　　TCP客户端

#_*_coding:utf-8_*_
__author__ = ‘Linhaifeng‘
import socket
ip_port=(‘127.0.0.1‘,8081)
BUFSIZE=1024
s=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)

s.connect_ex(ip_port)           #拨电话

while True:                             #新增通信循环,客户端可以不断发收消息
    msg=input(‘>>: ‘).strip()
    if len(msg) == 0:continue
    s.send(msg.encode(‘utf-8‘))         #发消息,说话(只能发送字节类型)

    feedback=s.recv(BUFSIZE)                           #收消息,听话
    print(feedback.decode(‘utf-8‘))

s.close()                                       #挂电话