python_socket应用

Posted 2020-09-16

一客户端/服务端架构

即C/S架构，包括

1.硬件C/S架构(打印机)

2.软件C/S架构(web服务)

美好的愿望：

最常用的软件服务器是 Web 服务器。一台机器里放一些网页或 Web 应用程序,然后启动 服务。这样的服务器的任务就是接受客户的请求,把网页发给客户(如用户计算机上的浏览器),然 后等待下一个客户请求。这些服务启动后的目标就是“永远运行下去”。虽然它们不可能实现这样的 目标,但只要没有关机或硬件出错等外力干扰,它们就能运行非常长的一段时间。 

 

生活中的C/S架构：

饭店是S端，所有的食客是C端

互联网中处处是C/S架构（黄色网站是服务端，你的浏览器是客户端；腾讯作为服务端为你提供视频，你得下个腾讯视频客户端才能看狗日的视频）

 

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、socket层

下面的这个图很好的说明了socket在网络应用层中的使用。

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协议族隐藏在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/udp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/udp标准的。

也有人将socket说成ip+port，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，ip地址是配置到网卡上的，而port是应用程序开启的，ip与port的绑定就标识了互联网中独一无二的一个应用程序

而程序的pid是同一台机器上不同进程或者线程的标识

 

 

 

 三、套接字的工作流程

下面的这个流程图很好的解释了套接字的工作运行：

 先从服务器端说：

初始化Socket,与端口绑定（bind）对端口进行监听（listen）调用accpt阻塞，等待客户端连接。

在这时如果有个客户端初始化一个socket,然后连接服务器（connect），如果连接成功，这时客

户端与服务器端的连接就建立了。客户端发送数据请求，服务器端接收请求并处理请求，然后把回

应数据发送给客户端，客户端读取数据，最后关闭连接，一次交互就结束了。

---

 

socket()模块函数的用法：

import socket

socket.socket(socket_family,socket_type,protocal=0)

socket_family 可以是 AF_UNIX 或 AF_INET。socket_type 可以是 SOCK_STREAM 或 SOCK_DGRAM。protocol 一般不填,默认值为 0。
#AF_UNIX：是 Unix 系统本地通信。
#AF_INET:基于网络类型的套接字,又是ipv4的网络通信，而且比AF_INET6，加载的跟快现在我们还是使用的ipv4所以先使用AF_INET
#AF_INET6：基于网络类型的套接字，是ipv6的挖买回来通信，
#SOCK_STREAM:是tcp/ip网络通信
#SOCK_DGRAM：获取udp/ip套接字


获取tcp/ip套接字
tcpSock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)

获取udp/ip套接字
udpSock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)

由于 socket 模块中有太多的属性。
我们在这里破例使用了‘from module import *‘语句。
使用 ‘from socket import *‘,我们就把 socket 模块里的所有属性都带到我们的命名空间里了,这样能 大幅减短我们的代码。
例如tcpSock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)

 

 

 

服务端套接字函数
s.bind()    绑定(主机,端口号)到套接字
s.listen()  开始TCP监听
s.accept()  被动接受TCP客户的连接,(阻塞式)等待连接的到来

客户端套接字函数
s.connect()     主动初始化TCP服务器连接
s.connect_ex()  connect()函数的扩展版本,出错时返回出错码,而不是抛出异常

公共用途的套接字函数
s.recv()            接收TCP数据
s.send()            发送TCP数据(send在待发送数据量大于己端缓存区剩余空间时,数据丢失,不会发完)
s.sendall()         发送完整的TCP数据(本质就是循环调用send,sendall在待发送数据量大于己端缓存区剩余空间时,数据不丢失,循环调用send直到发完)
s.recvfrom()        接收UDP数据
s.sendto()          发送UDP数据
s.getpeername()     连接到当前套接字的远端的地址
s.getsockname()     当前套接字的地址
s.getsockopt()      返回指定套接字的参数
s.setsockopt()      设置指定套接字的参数
s.close()           关闭套接字

面向锁的套接字方法
s.setblocking()     设置套接字的阻塞与非阻塞模式
s.settimeout()      设置阻塞套接字操作的超时时间
s.gettimeout()      得到阻塞套接字操作的超时时间

面向文件的套接字的函数
s.fileno()          套接字的文件描述符
s.makefile()        创建一个与该套接字相关的文件

 

 四、基于tcp的套接字

tcp服务端：

 

import  socket
#AF_INET:基于网络类型的套接字,又是ipv4的网络通信，而且比AF_INET6，加载的跟快现在我们还是使用的ipv4所以先使用AF_INET
#AF_INET6：基于网络类型的套接字，是ipv6的挖买回来通信，
#AF_UNIX：是 Unix 系统本地通信。
#SOCK_DGRAM：获取udp/ip套接字
#SOCK_STREAM：获取tcp/ip套接字
phone = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM) #买手机。
#重复的使用ip地址和端口号，不然就只能使用一个，另外一个也在使用就会报错，
phone.setsockopt(socket.SOL_SOCKET,socket.SO_REUSEADDR,1)
phone.bind((‘127.0.0.8‘,8080)) #绑定ip和端口号
phone.listen(5) #开机  接收客户端的数量，对客户端进行监听
print(‘starting....‘)
while True: #是为了让服务器一直在运行，等待其他的客户端进行通信
    conn,addr = phone.accept() #等待接收客户端的连接
    print(‘电话线路是:‘,conn) #
    print(‘客户端的手机号是：‘,addr) #ip/端口
    while True: #可以重复的进行通信，而不是进行一次通信就结束
        try:#try....except...这个适用于win系统
            #1024最大的接收范围。8192
            data = conn.recv(1024) #接收客户端发来的消息
            if not data:break #适用于linux系统
            print(‘客户端发来的消息是‘,data.decode(‘utf-8‘))
            conn.send(data.upper()) #将收到的消息以大写的形式去返回给对方
        except Exception:
            break
    conn.close() #关闭与当前连接的客户端的通信
phone.close() #关闭服务端程序
‘‘‘
与tcp的三次握手：
当都是来了很多的网页，那么会有一个地方把这些网页全缓存起来，一个一个的访问，
‘‘‘

 

 

 

 tcp客户端:

import socket
phone = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
phone.connect((‘127.0.0.8‘,8080))#客户端连接服务端的ip地址和端口号

while True:
    msg = input(‘>>:‘)
    if not msg:continue
    phone.send(msg.encode(‘utf-8‘))#发送消息给服务端必须是要进行‘编码‘

    data = phone.recv(1024)#接收服务端发来的消息
    print(data.decode(‘utf-8‘)) #打印接收服务端的信息

phone.close() #当结束的交互的时候，进行客户端的程序的关闭