套接字
套接字
我们都知道,如果我们写一个程序的话会跟七层协议打交道,如果我们去了解完七层协议的底层的原理后,然后再去写每一个协议的程序,黄瓜菜都凉了,那么有什么办法呢,那就是Socket,这个是应用层和tcp/ip协议通信的中间层,其实就是一个接口,所有我们不需要深入理解tcp/ip协议,Socket已经帮我们封装了,我们只需要遵循它的规定
套接字的工作流程
一个生活中的场景。你要打电话给一个朋友,先拨号,朋友听到电话铃声后提起电话,这时你和你的朋友就建立起了连接,就可以讲话了。等交流结束,挂断电话结束此次交谈。 生活中的场景就解释了这工作原理
先从服务器端说起。服务器端先初始化Socket,然后与端口绑定(bind),对端口进行监听(listen),调用accept阻塞,等待客户端连接。在这时如果有个客户端初始化一个Socket,然后连接服务器(connect),如果连接成功,这时客户端与服务器端的连接就建立了。客户端发送数据请求,服务器端接收请求并处理请求,然后把回应数据发送给客户端,客户端读取数据,最后关闭连接,一次交互结束
import socket
socket.socket(socket_family,socket_type,protocal=0)
socket_family 可以是 AF_UNIX 或 AF_INET。socket_type 可以是 SOCK_STREAM 或 SOCK_DGRAM。protocol 一般不填,默认值为 0。
获取tcp/ip套接字
tcpSock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
获取udp/ip套接字
udpSock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
由于 socket 模块中有太多的属性。我们在这里破例使用了'from module import *'语句。使用 'from socket import *',我们就把 socket 模块里的所有属性都带到我们的命名空间里了,这样能 大幅减短我们的代码。
例如tcpSock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)
1:用打电话的流程快速描述socket通信
2:服务端和客户端加上基于一次链接的循环通信
3:客户端发送空,卡主,证明是从哪个位置卡的
服务端:
from socket import *
phone=socket(AF_INET,SOCK_STREAM)
phone.bind(('127.0.0.1',8081))
phone.listen(5)
conn,addr=phone.accept()
while True:
data=conn.recv(1024)
print('server===>')
print(data)
conn.send(data.upper())
conn.close()
phone.close()
客户端:
from socket import *
phone=socket(AF_INET,SOCK_STREAM)
phone.connect(('127.0.0.1',8081))
while True:
msg=input('>>: ').strip()
phone.send(msg.encode('utf-8'))
print('client====>')
data=phone.recv(1024)
print(data)
说明卡的原因:缓冲区为空recv就卡住,引出原理图
4.演示客户端断开链接,服务端的情况,提供解决方法
5.演示服务端不能重复接受链接,而服务器都是正常运行不断来接受客户链接的
6:简单演示udp
服务端
from socket import *
phone=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM)
phone.bind(('127.0.0.1',8082))
while True:
msg,addr=phone.recvfrom(1024)
phone.sendto(msg.upper(),addr)
客户端
from socket import *
phone=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM)
while True:
msg=input('>>: ')
phone.sendto(msg.encode('utf-8'),('127.0.0.1',8082))
msg,addr=phone.recvfrom(1024)
print(msg)
udp客户端可以并发演示
udp客户端可以输入为空演示,说出recvfrom与recv的区别,暂且不提tcp流和udp报的概念,留到粘包去说
基于tcp套接字
tcp是基于链接的,必须先启动服务端,再去启动客户端
tcp服务端
ss = socket() #创建服务器套接字
ss.bind() #把地址绑定到套接字
ss.listen() #监听链接
inf_loop: #服务器无限循环
cs = ss.accept() #接受客户端链接
comm_loop: #通讯循环
cs.recv()/cs.send() #对话(接收与发送)
cs.close() #关闭客户端套接字
ss.close() #关闭服务器套接字(可选)
tcp的客户端
cs = socket() # 创建客户套接字
cs.connect() # 尝试连接服务器
comm_loop: # 通讯循环
cs.send()/cs.recv() # 对话(发送/接收)
cs.close() # 关闭客户套接字
我们来一个打电话的例子
# 服务端
import socket
ip_port=('127.0.0.1',9000) #电话卡
BUFSIZE=1024 #收发消息的尺寸
s=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM) #买手机
s.bind(ip_port) #手机插卡
s.listen(5) #手机待机
conn,addr=s.accept() #手机接电话
# print(conn)
# print(addr)
print('接到来自%s的电话' %addr[0])
msg=conn.recv(BUFSIZE) #听消息,听话
print(msg,type(msg))
conn.send(msg.upper()) #发消息,说话
conn.close() #挂电话
s.close() #手机关机
复制代码
# 客户端
import socket
ip_port=('127.0.0.1',9000)
BUFSIZE=1024
s=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
s.connect_ex(ip_port) #拨电话
s.send('linhaifeng nb'.encode('utf-8')) #发消息,说话(只能发送字节类型)
feedback=s.recv(BUFSIZE) #收消息,听话
print(feedback.decode('utf-8'))
s.close() #挂电话
我们可以给它加上链接循环和通信循环这样就可以无线通话了
#服务端
import socket
ip_port=('127.0.0.1',8081)#电话卡
BUFSIZE=1024
s=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM) #买手机
s.bind(ip_port) #手机插卡
s.listen(5) #手机待机
while True: #新增接收链接循环,可以不停的接电话
conn,addr=s.accept() #手机接电话
# print(conn)
# print(addr)
print('接到来自%s的电话' %addr[0])
while True: #新增通信循环,可以不断的通信,收发消息
msg=conn.recv(BUFSIZE) #听消息,听话
# if len(msg) == 0:break #如果不加,那么正在链接的客户端突然断开,recv便不再阻塞,死循环发生
print(msg,type(msg))
conn.send(msg.upper()) #发消息,说话
conn.close() #挂电话
s.close() #手机关机
# 客户端
import socket
ip_port=('127.0.0.1',8081)
BUFSIZE=1024
s=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
s.connect_ex(ip_port) #拨电话
while True: #新增通信循环,客户端可以不断发收消息
msg=input('>>: ').strip()
if len(msg) == 0:continue
s.send(msg.encode('utf-8')) #发消息,说话(只能发送字节类型)
feedback=s.recv(BUFSIZE) #收消息,听话
print(feedback.decode('utf-8'))
s.close() #挂电话
在我们使用的时候可能会遇到我们上一个端口还可以用,但是呢当我们再次执行的时候不能使用了,那是因为上一次的服务端存在四次挥手的time_wait状态在占用,解决的办法有两种,一个是换一个端口号,另一个
phone=socket(AF_INET,SOCK_STREAM)
phone.setsockopt(SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,1) #就是它,在bind前加
phone.bind(('127.0.0.1',8080))
还有一个就是s.listen(5)
就相当于一个半连接池,假如你在打电话,然后呢不止一个人给你打电话,然后5个在等待着,嗨哟与一个在接待的外面,这个是同样的道理,有一个客户端在连接服务端,还有五个在接待室,但是已经和服务器建立链接,如果煎熬又客户端在连服务器,链接不上服务器。只要一个客户端和服务器断开,接待室的会发送消息到服务器。
基于udp的套接字
# 服务端
import socket
server=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM) # 数据报协议=》udp协议
server.bind(('127.0.0.1',8081))
while True:
data,client_addr=server.recvfrom(1024)
server.sendto(data.upper(),client_addr)
server.close()
import socket
client=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM) # 流式协议=》tcp协议
while True:
msg=input('>>>: ').strip()
client.sendto(msg.encode('utf-8'),('127.0.0.1',8081))
res=client.recvfrom(1024)
print(res)
client.close()