python网络编程：udp&tcp&socket

socket:套接字，在不同主机之间实现通信。

udp:用户数据报协议。在通信开始前不需要建立连接，只需要发送数据即可。不安全
tcp:传输控制协议，面向连接。通信双方必须先建立连接才能进行数据传输，双方都必须为连接分配系统内核资源，以管理连接状态和传输数据；完成传输后，双方必须断开连接，释放资源。
tcp类似于打电话，udp类似于投递信件。因为连接是1对1的，所以tcp不适用于广播的应用程序，基于广播的应用程序使用udp协议。

单工：只支持数据在一个方向上传输；在同一时间只有一方能接受或发送信息，不能实现双向通信，举例：电视，广播
半双工：允许数据在两个方向上传输,但是,在某一时刻,只允许数据在一个方向上传输,它实际上是一种切换方向的单工通信；在同一时间只可以有一方接受或发送信息，可以实现双向通信。举例：对讲机
全双工：允许数据同时在两个方向上传输,因此,全双工通信是两个单工通信方式的结合,它要求发送设备和接收设备都有独立的接收和发送能力；在同一时间可以同时接受和发送信息，实现双向通信，举例：电话通信

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在python网络编程中，对于udp协议处理流程如下图：

 

对于tcp协议的处理流程如下图：

 

 

根据上方流程引出案例：使用udp实现简单的网络通信

import socket

def send(udp_socket):
    dest_ip=input("请输入目标ip地址:")
    dest_port=int(input("请输入目标端口:"))
    send_date=input("请输入要发送的数据:")
    udp_socket.sendto(send_date.encode('utf-8'),(dest_ip,dest_port))    #向目标ip:port发送数据

def recv(udp_socket):
    recv_data=udp_socket.recvfrom(1024)
    print("%s:%s" % (str(recv_data[1]),recv_data[0].decode('utf-8')))

def main():
    udp_socket=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM)      #新建一个ipv4的udp socket
    udp_socket.bind(("",7788))      #为socket绑定一个端口

    while True:
        print("---------udp聊天----------")
        print("1:发送消息")
        print("2:接收消息")
        print("0:退出系统")
        op=input("请输入操作编号：")
        if op == "1":
            send(udp_socket)
        elif op == "2":
            recv(udp_socket)
        elif op == "0":
            break
        else:
            print("输入错误请重新输入")

if __name__=="__main__":
    main()

同理引出tcp案例：

 服务端：

import socket
import threading
import time

def main():
    #tcp_sock=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
    tcp_service()

def tcp_service():  #服务端socket，接收客户端连接，把客户端发来的字符串加上hello发送回去
    tcp_sock=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
    tcp_sock.bind(('127.0.0.1',9999))
    tcp_sock.listen(5)     #监听端口，传参指定等待连接的最大数量5
    print("wait for connect...")
    while True:
        sock,addr=tcp_sock.accept()     #建立连接
        t=threading.Thread(target=tcplink,args=(sock,addr))     #创建一个新线程去处理连接
        t.start

def tcplink(sock,addr):     #为每个连接建立一个线程
    print("Accept new connection from %s:%s" %addr)
    sock.send(b'Hello')
    while True:
        data=sock.recv(1024)
        time.sleep(1)
        if not data or data.decode('utf-8') == 'exit':
            break
        sock.send(('Hello,%s!' % data.decode('utf-8')).encode('utf-8'))
    sock.close()
    print('Connection from %s:%s closed' %addr)

if __name__=='__main__':
    main()

客户端：

import socket

def main():
    test_link()

def tcp_client():   #客户端socket，进行数据的发送与收集
    tcp_c= socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
    tcp_c.connect(('127.0.0.1',9999))
    tcp_c.send(b'GET / HTTP/1.1\r\nHost: www.sina.com.cn\r\nConnection: close\r\n\r\n')  # 发送请求

    buffer = []
    while (True):
        d = tcp_c.recv(1024)
        if d:
            buffer.append(d)
        else:  # 一直接收数据，一次最多接收1024位字节；当接收数据为空时，接收完毕，退出循环
            break
    data = b''.join(buffer)
    tcp_c.close()

    header,html=data.split(b'\r\n\r\n',1)   #将http头和html分离，http头打印出来，html保存在本地
    print(header.decode('utf-8'))
    with open('test html','wb') as f:
        f.write(html)

def test_link():    #测试连接
    tcp_t= socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
    tcp_t.connect(('127.0.0.1',9999))
    print(tcp_t.recv(1024).decode('utf-8'))
    for data in [b'mike',b'bob',b'lili']:
        tcp_t.send(data)
        print(tcp_t.recv(1024).decode('utf-8'))
    tcp_t.send(b'exit')
    tcp_t.close


if __name__=='__main__':
    main()