python网络编程--简单网络通信

1     网络软件

客户端：c/s架构 ,  client/server

浏览器：BS架构  , brower/server

2     基于socket模块实现网络通信

socket参数的详解

socket.socket(family=AF_INET,type=SOCK_STREAM,proto=0,fileno=None)

创建socket对象的参数说明：

 

family	地址系列应为AF_INET(默认值),AF_INET6,AF_UNIX,AF_CAN或AF_RDS。 （AF_UNIX 域实际上是使用本地 socket 文件来通信）
type	套接字类型应为SOCK_STREAM(默认值),SOCK_DGRAM,SOCK_RAW或其他SOCK_常量之一。 SOCK_STREAM 是基于TCP的，有保障的（即能保证数据正确传送到对方）面向连接的SOCKET，多用于资料传送。  SOCK_DGRAM 是基于UDP的，无保障的面向消息的socket，多用于在网络上发广播信息。
proto	协议号通常为零,可以省略,或者在地址族为AF_CAN的情况下,协议应为CAN_RAW或CAN_BCM之一。
fileno	如果指定了fileno,则其他参数将被忽略,导致带有指定文件描述符的套接字返回。 与socket.fromfd()不同,fileno将返回相同的套接字,而不是重复的。 这可能有助于使用socket.close()关闭一个独立的插座。

 

TCP（Transmission Control Protocol）可靠的、面向连接的协议（eg:打电话）、传输效率低全双工通信（发送缓存&接收缓存）、面向字节流。使用TCP的应用：Web浏览器；电子邮件、文件传输程序。

UDP（User Datagram Protocol）不可靠的、无连接的服务，传输效率高（发送前时延小），一对一、一对多、多对一、多对多、面向报文，尽最大努力服务，无拥塞控制。使用UDP的应用：域名系统 (DNS)；视频流；IP语音(VoIP)。

 

 

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

 

服务端：

              accept，阻塞：等待客户端来连接。

              recv，  阻塞：等待客户端发来数据。

                           

客户端：

              connect，阻塞：一直在连接，直到连接成功才往下运行其他代码。

              recv，  阻塞：等待服务端发来数据。

2.1   案例1：基于TCP简单的连接通信

服务端：

#创建服务端socket对象
server = socket.socket()

#绑定服务端IP和端口到套接字
server.bind(('192.168.13.126',8000))

#同时可访问5个
server.listen(5)        #服务端等待连接的限制

#等待客户端来连接，如果不来，就一直等待
#addr是客户端的地址信息
#conn是客户端与服务的连接的介质（对象）  #这里的介质的意思是服务端与客户端相连的介质
#服务端accept接收的Conn（全双工管道）   是客户端传过来的socket对象

conn,addr = server.accept()  #客户端与服务端建立连接
print(conn,addr)

# 通过对象（介质）获取客户端发送的消息
# 1024表示：服务端通过（伞）获取数据时，一次性最多拿1024字节
data = conn.recv(1024)
print(data)

# 服务端通过连接对象（伞）给客户端回复了一个消息。
conn.send(b'stop')

#与客户端断开连接
conn.close()

#关闭服务端的服务
server.close()

 

 

 

客户端：

import  socket

  #创建客户端socket对象

  client = socket.socket()

  

  # 客户端向服务端发起连接请求

# 阻塞，去连接，直到连接成功后才会继续向下走。

  client.connect(('192.168.13.126',8000))

  

  # # 链接上服务端后，向服务端发送消息

  client.send(b'hello')

  

  # 客户端等待服务端给他发送消息

  data = client.recv(1024)

  print(data)

  

  # 关闭自己

  client.close() 

 

2.2   案例2：基于TCP交互式循环单播

服务端：

import  socket
server = socket.socket()
server.bind(('192.168.13.126',8001))

server.listen(5)

while True:       #服务器无限循环
    conn,addr = server.accept()
    while True:    #通讯循环
        data = conn.recv(1024)
        print(data.decode('utf-8'))
        if data == b'exit':
            break
        data = input("回答：")
        response = data
        conn.send(response.encode('utf-8'))
    conn.close()

 

 

客户端：

import socket

cli = socket.socket()

cli.connect(('192.168.13.126',8001))

while True:
    name = input("请输入姓名：")
    cli.send(name.encode('utf-8'))
    if name == 'exit':
        break
    response = cli.recv(1024)
    print(response.decode('utf-8'))

cli.close() 

2.3 案例3：关于客户端单方面断开连接报错的问题

import socket

server  = socket.socket()
IP_PORT = ('127.0.0.1',8899)
server.bind(IP_PORT)
server.listen(5)

while 1:
    print("server is working......")
    conn,addr = server.accept()
    while 1:
        try:        #针对Windows系统，当服务端与客户端连接时，客户端单方面断开连接，服务端就会报错
            data = conn.recv(1024)
            if len(data) == 0:  #针对Linux系统当服务端与客户端连接时，客户端单方面断开连接，服务端接受的数据就为空
                break
            if data == b'exit':
                break
            conn.send(b"hello")
        except Exception as e:
            break
    conn.close()

import  socket

client = socket.socket()
client.connect(('127.0.0.1',8899))

while 1:
    s = input(">>>").encode('utf8')
    client.send(s)

    p = client.recv(1024).decode('utf8')
    print(p)

 

 

 

 

 

2.3   补充：

为什么要网络通信发送的是字节？而不是字符串？

                            py3, send/recv 都是字节（所谓字节，8位1字节）

                            py2, send/recv 都是字符串

python3中的字符串中是默认Unicode编码，所以需要转码压缩

python2中默认字符串就是ascii编码