python网络编程

目录

• socker套接字简介
• socket模块
  • 服务端
  • 客户端
• 通信循环
• 代码优化及链接循环
• 半连接池
• 粘包问题
• 解决粘包问题
• 代码演示

socker套接字简介

编写一个cs架构的程序，实现数据交互，需要编写代码操作OSI七层，相当的复杂。由于应用OSI七层是所有cs架构的程序都需要经理的过程，所以有固定的模块。

socket套接字是一门技术

socket模块>>>:提供了快捷方式，不需要我们处理每一层

socket是最底层的原理，以后我们写软件连socket的影子都看不到，因为被封装起来了。很多框架都封装了，我们不需要深入研究

socket模块

cs架构的软件无论是在编写还是运行

都应该先考虑服务端

要先有店才可以接待客人

服务端

import socket
server = socket.socket()  # 买手机，创建套接字
'''
通过查看源码得知
括号内不写参数默认就是基于网络的遵循TCP协议的套接字
'''
server.bind(('127.0.0.1', 8080))  # 插电话卡，，绑定address即(ip, port)到套接字，在AF_INET下，以元组(ip, port)形式表示地址
'''
服务器应该具备的特征
固定的地址
...
127.0.0.1是计算机的本地回环地址 只有当前计算机本身可以访问
'''
server.listen(5)  # 开机，开始TCP监听。backlog指定在拒绝连接之前，操作系统可以挂起的最大连接数量。该值至少为1，大部分应用程序设为5就可以了
'''
半连接池(暂且忽略 先直接写 后面讲)
'''
sock, addr = server.accept()  # 等待并接听电话 没有人来就原地等待(程序阻塞)，被动接受TCP客户端链接，(阻塞式)等待链接的到来。有客户端链接上来，返回一个新的socket和地址
'''
listen和accept对应TCP三次握手服务端的两个状态
'''
print(addr)  # 客户端的地址
data = sock.recv(1024)  # 听别人说话，接受TCP数据
print(data.decode('utf8'))
sock.send('你好啊'.encode('utf8'))  # 回复别人说的话，发送TCP数据
'''
recv和send接收和发送的都是bytes类型的数据
'''
sock.close()  # 挂电话，关闭套接字
server.close()  # 关机，关闭套接字

# 客户端
import socket
client = socket.socket()  # 产生一个socket对象
client.connect(('127.0.0.1',8080))  # 根据服务端的地址链接，主动初始化TCP服务器连接，一般address的格式为(host, port),若连接出错，返回socket.error错误
client.send(b'hello sweet heart!!!')  # 给服务端发送消息，发送TCP数据
data = client.recv(1024)  # 接收服务端回复的消息，接受TCP数据
print(data.decode('utf8'))
client.close()  # 关闭客户端，关闭套接字

客户端

import socket
client = socket.socket()  # 产生一个socket对象
client.connect(('127.0.0.1',8080))  # 根据服务端的地址链接，主动初始化TCP服务器连接，一般address的格式为(host, port),若连接出错，返回socket.error错误
client.send(b'hello sweet heart!!!')  # 给服务端发送消息，发送TCP数据
data = client.recv(1024)  # 接收服务端回复的消息，接受TCP数据
print(data.decode('utf8'))
client.close()  # 关闭客户端，关闭套接字

服务端与客户端首次交互
一边是recv那么另一边必须是send 两边不能相同 否则就"冷战"了

通信循环

1. 先解决消息固定的问题

   利用input获取用户输入

2. 再解决通信循环的问题

   将双方用于数据交互的代码循环起来

while True:
    data = sock.recv(1024)  # 听别人说话
    print(data.decode('utf8'))
    msg = input('请回复消息>>>:').strip()
    sock.send(msg.encode('utf8'))  # 回复别人说的话
   
while True:
    msg = input('请输入你需要发送的消息>>>:').strip()
    client.send(msg.encode('utf8'))  # 给服务端发送消息
    data = client.recv(1024)  # 接收服务端回复的消息
    print(data.decode('utf8'))

代码优化及链接循环

1. 发送消息不能为空

   统计长度并判断即可

2. 反复重启服务端可能会报错>>>:address in use

   这个错再苹果电脑报的频繁 windows频率较少

   from socket import SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR

   server.setsockopt(SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,1) # 在bind前加

3. 链接循环

   如果是windows客户端一场退出之后服务器会直接报错

   ​ 处理方式

   ​ 异常处理

   如果是mac或linux服务端会接收到一个空消息

   ​ 处理方式

   ​ len判断

   客户端如果异常断开，服务端代码应该重新回到accept等待新的客人

   目前我们的服务端只能实现一次服务一个人，不能做到同时服务多个学了并发才可以实现

半连接池

listen(5)  # py文件默认同一时间只能运行一次，如果想单独分开运行多次
# 半连接池
设置的最大等待人数  >>>:  节省资源 提高效率

粘包问题

data1 = conn.recv(1024)
print(data1)
data2 = conn.recv(1024)
print(data2)
data3 = conn.recv(1024)
print(data3)

client.send(b'hello')
client.send(b'jason')
client.send(b'kevin')
"""
三次打印的结果
  b'hellojasonkevin'
  b''
  b''
"""
# TCP协议的特点
会将数据量比较小并且时间间隔比较短的数据整合到一起发送并且还会受制于recv括号内的数字大小(核心问题!!!)
流式协议:跟水流一样不间断

'''
问题产生的原因其实是因为recv括号内我们不知道即将要接受的数据到底多大
如果每次接受的数据我们都能够精确的知道它的大小 那么肯定不会出现粘包
'''

思路:
    困扰我们的核心问题是不知道即将接受的数据多大
    如果能够精准的知道数据量多大 那么粘包问题就自动解决了!!!

解决粘包问题

方向:精准获取数据的大小

# struct模块
import struct
data1 = 'hello world!'
print(len(data1))  # 12
res1 = struct.pack('i', len(data1))  # 第一个参数是格式写i就可以了
print(len(res1))  # 4
ret1 = struct.unpack('i', res1)
print(ret1)  # (12,)
data2 = 'hello baby baby baby baby baby baby baby baby'
print(len(data2))  # 45
res2 = struct.pack('i', len(data2))
print(len(res2))  # 4
ret2 = struct.unpack('i', res2)
print(ret2)  # (45,)

'''
pack可以将任意长度的数字打包成固定长度
unpack可以将固定长度的数字解包成打包之前数据真实的长度

思路:
	1.先将真实数据打包成固定长度的包
	2.将固定长度的包先发给对方
	3.对方接受到包之后再解包获取真实数据长度
	4.接受真实数据长度
'''

代码演示

recv括号内的数字尽量不要写太大 1024 2048 4096足够了
字典数据很难突破上面的数值

所以针对大文件的接受应该采用循环的形式一次接受一点点