20241101 2024-2025-2 《Python 程序设计》实验三报告

20241101 2024-2025-2 《Python程序设计》实验三报告

课程：《Python程序设计》
班级：2411
姓名：苏萱
学号：20241101
实验教师：王志强
实验日期：2025.4.16
必修/选修： 公选课

1.实验内容

创建服务端和客户端，服务端在特定端口监听多个客户请求。客户端和服务端通过Socket套接字（TCP/UDP）进行通信。

（1）创建服务端和客户端，选择一个通信端口，用Python语言编程实现通信演示程序；
（2）要求包含文件的基本操作，例如打开和读写操作。
（3）要求发送方从文件读取内容，加密后并传输；接收方收到密文并解密，保存在文件中。
（4）程序代码托管到码云。

2. 实验过程及结果

1.服务端

import socket
from operator import truediv

server_socket = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
server_socket.bind(("172.20.10.3", 8000))
server_socket.listen(5)
conn,address = server_socket.accept()
while True:
    data = conn.recv(1024).decode('utf-8')
    if not data:
        break
    print(f'收到对方信息：{data}')
    conn.send(input("服务端回应：").encode())
conn.close()
server_socket.close()

①实例化一个socket对象

server_socket = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)

socket.AF_INET：服务器之间网络通信 该参数表示该socket网络层使用IP协议
socket.SOCK_STREAM：流式socket 面向连接 该参数表示该socket传输层使用tcp协议

②绑定地址和端口 为客户端提供IP地址和端口号

server_socket.bind(("172.20.10.3", 8000))

server_socket.bind(address)：将套接字绑定到地址,在AF_INET下，以元组（host,port）的形式表示地址，在网络编程中，host通常指的是IP地址
IP：
'0.0.0.0':绑定本机所有网络接口IP地址
如果希望对方使用指定某个IP地址连接，写成固定的IP地址
端口：
客户端端口号：当客户端（比如你的电脑或手机）发起一个网络请求时，它会临时分配一个端口号（通常是动态端口，范围在49152-65535之间）。这个端口号就像客户端的“门铃”，用于标识客户端的网络请求，并确保服务器端的响应可以正确地返回给发起请求的客户端。
服务端端口号：服务端（比如网站服务器或应用服务器）通常会监听一个固定的、已知的端口号（比如80端口用于HTTP服务，443端口用于HTTPS服务）。这个端口号就像服务端的“门铃”，客户端通过这个端口号可以找到服务端，并与之建立连接。
举个例子：
假设你想访问一个网站（服务端），你的电脑（客户端）会做以下事情：
你的浏览器（客户端应用程序）会随机选择一个端口号（比如55000），并通过这个端口号向目标网站的服务器发送一个请求。
请求中会包含目标网站的IP地址和你电脑的IP地址，以及目标端口号（比如80）和你电脑的端口号（比如55000）。
网站的服务器收到请求后，会通过目标端口号（80）识别请求是发给它的，并通过源端口号（55000）知道响应应该发送回哪个客户端。
服务器处理完请求后，会将响应数据发送回你的电脑，目标端口号是你的电脑的端口号（55000），源端口号是服务器的端口号（80）。
你的电脑收到响应后，会通过端口号（55000）将数据传递给浏览器，浏览器再将网页内容显示出来。

③使socket处于监听状态，等待客户端的连接请求

server_socket.listen(5)

server_socket.listen(backlog)：开始监听TCP传入连接。backlog指定在拒绝连接之前，最多接受多少个等待连接的客户端。该值至少为1，大部分应用程序设为5就可以了。

④接受客户端连接

conn,address = server_socket.accept()

s.accept()：接受TCP连接并返回（conn,address）,其中conn是新的套接字对象，可以用来接收和发送数据。address是连接客户端的地址。

⑤尝试读取对方发送的信息

发送的数据类型也必须是bytes类型，所以需要编码

data = conn.recv(1024).decode('utf-8')

s.recv(bufsize[,flag])：接受TCP套接字的数据。数据以字节串形式返回，bufsize指定要接收的最大数据量。flag提供有关消息的其他信息，通常可以忽略。
data.decode()：读取的字节数据是bytes类型，需要解码

if not data:
    break
print(f'收到对方信息：{data}')

若对方关闭了连接，conn.recv()返回空字节，直接跳出循环结束消息收发

⑥回复对方信息

conn.send(input ("服务端回应：").encode())

⑦调用close()关闭socket

conn.close()
server_socket.close()

2.客户端

import socket
client_socket = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
client_socket.connect(('172.20.10.3', 8000))
while True:
    toSend = input()
    if toSend == '':
        break
    client_socket.send(toSend.encode('utf-8'))
    data = client_socket.recv(1024).decode("utf-8")
    if not data:
        break
    print("服务端回答：",data)
client_socket.close()

连接服务端socket

client_socket.connect(('172.20.10.3', 8000))

s.connect(address)：连接到address处的套接字。一般address的格式为元组（SERVER_IP,SERVER_PORT），如果连接出错，返回socket.error错误。

3. 实验过程中遇到的问题和解决过程

问题：对socket编程技术掌握不熟练
解决方法：如上述实验过程，对socket类型及函数进行了总结和注释

其他（感悟、思考等）