socket
背景概念
脑图结构
OSI 模型
socket 概念特性
脑图结构
理解示意图
额外补充
Socket是应用层与 TCP/IP协议族通信的中间软件抽象层，它是一组接口。
在设计模式中， Socket其实就是一个门面模式
它把复杂的 TCP/IP协议族隐藏在 Socket接口后面，对用户来说，一组简单的接口就是全部，让 Socket去组织数据，以符合指定的协议。
TCP_socket
server
import socket
sk = socket.socket()
sk.bind(('127.0.0.1',8898)) # 把地址绑定到套接字
sk.listen() # 监听链接
conn,addr = sk.accept() # 接受客户端链接
ret = conn.recv(1024) # 接收客户端信息
print(ret) # 打印客户端信息
conn.send(b'hi') # 向客户端发送信息
conn.close() # 关闭客户端套接字
sk.close() # 关闭服务器套接字(可选)client
import socket
sk = socket.socket() # 创建客户套接字
sk.connect(('127.0.0.1',8898)) # 尝试连接服务器
sk.send(b'hello!')
ret = sk.recv(1024) # 对话(发送/接收)
print(ret)
sk.close() # 关闭客户套接字特性
粘包
额外补充
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_socket
server
import socket
udp_sk = socket.socket(type=socket.SOCK_DGRAM) #创建一个服务器的套接字
udp_sk.bind(('127.0.0.1',9000)) #绑定服务器套接字
msg,addr = udp_sk.recvfrom(1024)
print(msg)
udp_sk.sendto(b'hi',addr) # 对话(接收与发送)
udp_sk.close() # 关闭服务器套接字client
import socket
ip_port=('127.0.0.1',9000)
udp_sk=socket.socket(type=socket.SOCK_DGRAM)
udp_sk.sendto(b'hello',ip_port)
back_msg,addr=udp_sk.recvfrom(1024)
print(back_msg.decode('utf-8'),addr)额外补充
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)。
其他补充方法
文本笔记
socket概念
套接字：实现网络编程进行数据传输的一种技术手段
相关模块: import socket
分类
流式套接字(SOCK_STREAM): 以字节流方式传输数据，实现tcp网络传输方案。
数据报套接字(SOCK_DGRAM):以数据报形式传输数据，实现udp网络传输方案。 面向连接--tcp协议--可靠的--流式套接字
无连接--udp协议--不可靠--数据报套接字 tcp套接字编程
服务端流程
1. 创建套接字
sk = socket.socket(socket_family=AF_INET,socket_type=SOCK_STREAM,proto=0)
功能： 创建套接字
参数：
socket_family 网络地址类型 AF_INET-->ipv4
socket_type 选择类型,与 TCP/UDP 中选择, 默认就是 TCP 模式
套接字类型 SOCK_STREAM 流式(TCP)
SOCK_DGRAM 数据报(UDP)
proto 通常为0,可以忽略 选择子协议
返回值： 套接字对象
2. 绑定地址
sk.bind(addr)
功能： 绑定本机网络地址
参数： 二元元组 (ip,port) 例如:('0.0.0.0',8888)
3. 设置监听
sk.listen(n)
功能 ： 将套接字设置为监听套接字，确定监听队列大小
参数 ： 监听队列大小
4. 等待处理客户端连接请求
conn,addr = sk.accept()
功能： 阻塞等待处理客户端请求
返回值： conn 客户端连接套接字
addr 连接的客户端地址
* 阻塞函数 ： 程序运行过程中遇到阻塞函数则暂停执行，直到达成某种条件后继续运行。
5. 消息收发
data = conn.recv(buffersize)
功能 : 接受客户端消息
参数 ：每次最多接收消息的大小
返回值： 接收到的内容 n = conn.send(data)
功能 : 发送消息
参数 ：要发送的内容 bytes格式
返回值： 发送的字节数 * str --> bytes string.encode()
bytes --> str bytes.decode()
6. 关闭套接字
sk.close()
功能：关闭套接字
"""
import socket
sk = socket.socket()
sk.bind(("127.0.0.1", 8008))
sk.listen()
conn, addr = sk.accept()
conn.send(b"hello")
conn.close()
sk.close()
""" 客户端流程
1. 创建套接字
sk = socket.socket()
* 只有相同类型的套接字才能进行通信
2. 请求连接
sk.connect(server_addr)
功能：连接服务器
参数：元组 服务器地址
3. 收发消息
print(sk.recv(1024))
* 防止两端都阻塞，recv send要配合
4. 关闭套接字
"""
import socket
sk = socket.socket()
sk.connect(("127.0.0.1", 8008))
print(sk.recv(1024))
sk.close()
""" 代码流程总结
服务端：socket() --> bind() --> listen() --> accept() --> recv(),send() --> close()
客户端：socket() --> connect() --> send(),recv() --> close() 整体过程总结
* tcp连接中当一端退出，另一端如果阻塞在recv，此时recv会立即返回一个空字串。
* tcp连接中如果一端已经不存在，让然试图通过send发送则会产生BrokenPipeError
* 一个监听套接字可以同时连接多个客户端，也能够重复被连接
* 网络收发缓冲区
【1】网络缓冲区有效的协调了消息的收发速度
【2】send和recv实际是向缓冲区发送接收消息，当缓冲区不为空recv就不会阻塞。
* tcp粘包
【1】 原因：tcp以字节流方式传输，没有消息边界。多次发送的消息被一次接收，此时就会形成粘包。
【2】 影响：如果每次发送内容是一个独立的含义，需要接收端独立解析此时粘包会有影响。
【3】 处理：
1. 人为的添加消息边界
2. 控制发送速度 UDP套接字编程
服务端流程
1. 创建数据报套接字
sk = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM)
2. 绑定地址
sk.bind(addr)
3. 消息收发
data,addr = sockfd.recvfrom(buffersize)
功能： 接收UDP消息
参数： 每次最多接收多少字节
返回值： data 接收到的内容
addr 消息发送方地址
n = sockfd.sendto(data,addr)
功能： 发送UDP消息
参数： data 发送的内容 bytes格式
addr 目标地址
返回值：发送的字节数
4. 关闭套接字
sockfd.close()
"""
import socket udp_sk = socket.socket(type=socket.SOCK_DGRAM)
udp_sk.bind(('127.0.0.1', 9000))
msg, addr = udp_sk.recvfrom(1024)
print(msg)
udp_sk.sendto(b'hi', addr)
udp_sk.close()
""" 客户端流程
1. 创建套接字
sk=socket.socket(type=socket.SOCK_DGRAM)
2. 收发消息
sk.sendto(data,("127.0.0.1",8000))
sk.recvfrom(1024)
3. 关闭套接字
sk.close()
"""
import socket sk = socket.socket(type=socket.SOCK_DGRAM)
addr = ("127.0.0.1", 9000)
sk.sendto(b"hello", addr)
data, addr = sk.recvfrom(1024)
print(data)
sk.close()
"""