Socket通信原理简介

Posted 2020-07-12 三少~BackArchitect

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Socket通信原理简介

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何谓socket

计算机，顾名思义即是用来做计算。因而也需要输入和输出，输入需要计算的条件，输出计算结果。这些输入输出可以抽象为I/O（input output）。

Unix的计算机处理IO是通过文件的抽象。计算机不同的进程之间也有输入输出，也就是通信。因此这这个通信也是通过文件的抽象文件描述符来进行。

在同一台计算机，进程之间可以这样通信，如果是不同的计算机呢？网络上不同的计算机，也可以通信，那么就得使用网络套接字（socket）。socket就是在不同计算机之间进行通信的一个抽象。他工作于TCP/IP协议中应用层和传输层之间的一个抽象。如下图：

socket.jpg

服务器通信

socket保证了不同计算机之间的通信，也就是网络通信。对于网站，通信模型是客户端服务器之间的通信。两个端都建立一个socket对象，然后通过socket对象对数据进行传输。通常服务器处于一个无线循环，等待客户端连接：

socket3.jpg

socket 通信实例

socket接口是操作系统提供的，调用操作系统的接口。当然高级语言一般也封装了好用的函数接口，下面用python代码写一个简单的socket服务端例子：

server.py

import socket

HOST = ‘localhost‘      # 服务器主机地址
PORT = 5000             # 服务器监听端口
BUFFER_SIZE = 2048      # 读取数据大小

# 创建一个套接字
sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)  
# 绑定主机和端口
sock.bind((HOST, PORT))
# 开启socket监听
sock.listen(5)


print ‘Server start, listening {}‘.format(PORT)


while True:
    # 建立连接，连接为建立的时候阻塞
    conn, addr = sock.accept()
    while True:
        # 读取数据，数据还没到来阻塞
        data = conn.recv(BUFFER_SIZE)
        if len(data):
            print ‘Server Recv Data: {}‘.format(data)
            conn.send(data)
            print ‘Server Send Data: {}‘.format(data)
        else:
            print ‘Server Recv Over‘
            break
    conn.close()
sock.close()

client.py

import socket

HOST = ‘localhost‘
PORT = 5000
BUFFER_SIZE = 1024

# 创建客户端套接字
sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
# 连接到服务器
sock.connect((HOST, PORT))

try:
    message = "Hello"
    # 发起数据给服务器
    sock.sendall(message)
    amount_received = 0
    amount_expected = len(message)
    while amount_received < amount_expected:
        # 接收服务器返回的数据
        data = sock.recv(10)
        amount_received += len(data)
        print ‘Client Received: {}‘.format(data)

except socket.errno, e:
    print ‘Socket error: {}‘.format(e)
except Exception, e:
    print ‘Other exception: %s‘.format(e)
finally:
    print ‘Closing connection to the server‘
    sock.close()