Python Socket网络编程-Toy模板网

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Socket概念

Python Socket编程

发送接收缓冲消息格式定义

Socket概念

Socket套接字，一种独立于协议的网络编程接口，就是对网络中不同主机上的应用进程之间进行双向通信的端点。

TCP把连接作为最基本的对象，每一条TCP连接都有两个端点，这种端点我们叫作套接字（socket）。

IP层的ip地址可以唯一标示主机，而TCP层协议和端口号可以唯一标示主机的一个进程，这样我们可以利用ip地址＋协议＋端口号唯一标示网络中的一个进程。能够唯一标示网络中的进程后，它们就可以利用socket进行通信了

Python Socket网络编程

、 Python Socket网络编程

Python Socket编程

使用python内置的socket库，目前socket编程，最多是通过tcp协议进行网络通讯的。

tcp进行通讯的程序双方，分为服务端和客户端。

tcp协议进行通讯的双方，是需要先建立一个虚拟连接的，然后双方程序员才能发送业务数据信息。

服务端需要四个步骤：

        1.新建socket

        2.绑定IP和端口号

        3.监听连接

        4.收发消息

客户端需要三个步骤：

        1.新建socket

        2.连接服务器端

        3.发收消息

服务端比客户端先运行，服务端先运行然后等待客户端连接

#TCP 服务端端程序 server.py
#导入socket库
from socket import *
#主机地址为0.0.0.0，表示绑定本机所有网络接口ip地址
#等待客户端来连接
IP='127.0.0.1'
#端口号
PORT=50000
#定义一次从socket缓冲区最多读入512个字节数据
BUFLEN=512

#实例化一个socket对象
#参数 AF＿INET 表示该socket网络层使用IP协议
#参数 SOCK＿STREAM 表示该socket传输层使用tcp协议
listenSocket=socket(AF_INET,SOCK_STREAM)

#socket绑定地址和端口
listenSocket.bind((IP,PORT))

#使socket处于监听状态，等待客户端的连接请求
#调用了.listen,就把socket置于等待连接状态
#参数5表示 最多接受多少个等待连接的客户端
listenSocket.listen(5)
print(f'服务端启动成功，在{PORT}端口等待客户端连接...')

#接收客户端连接，无客户端连接时，就处于睡眠状态
dataSocket,addr=listenSocket.accept()
print('接受一个客户端连接：',addr)

while True:
    #尝试读取对方发送的消息
    #BUFLEN 指定从接收缓冲里最多读取多少字节
    recved=dataSocket.recv(BUFLEN)

    #如果返回空bytes，表示对方关闭了连接
    #退出循环，结束消息收发
    if not recved:
        break

    #读取的学节数据是bytes类型，需要解码为字符串
    info=recved.decode()
    print(f'收到对方信息：{info}')

    #发送的数据类型必须是bytes，所以要编码
    dataSocket.send(f'服务端接收到了信息{info}'.encode())

#服务端也调用close（）关闭socket
dataSocket.close()
listenSocket.close()

#TCP 客户端程序 client.py
from socket import *
IP='127.0.0.1'
SERVER_PORT=50000
BUFLEN=512

#实例化一个socket对象，指明协议
dataSocket =socket(AF_INET,SOCK_STREAM)

#连接服务端socket
dataSocket.connect((IP,SERVER_PORT))

while True:
    #从终端读入用户输入的字符串
    toSend =input('>>>')

    # 退出，跳出循环
    if toSend =='exit':
        break

    #发送消息，也要编码为 bytes
    dataSocket.send(toSend.encode())

    #等待接收服务段的消息，如果没有消息就一直等待
    recved=dataSocket.recv(BUFLEN)

    #如果返回空bytes，表示对方关闭了连接
    if not recved:
        break

    #打印读取的信息
        print(recved.decode())
dataSocket.close()

运行代码之前，先查看的有没有处于50000的端口，然后执行server.py再查看端口，然后执行client.py再查看端口。

Python Socket网络编程

建立连接后，就能收发信息了

Python Socket网络编程

发送接收缓冲消息格式定义

编程的时候，如果要跟某个IP建立连接，我们需要调用操作系统提供的 socket API。

socket 在操作系统层面，可以理解为一个文件。我们可以对这个文件进行一些方法操作。

用listen方法，可以让程序作为服务器监听其他客户端的连接。

用connect，可以作为客户端连接服务器。

用send或write可以发送数据，recv或read可以接收数据。

在建立好连接之后，如果我们想给远端服务发点什么东西，那就只需要对这个文件执行写操作就行了。

剩下的发送工作自然就是由操作系统内核来完成了。

既然是写给操作系统，那操作系统就需要提供一个地方给用户写。同理，接收消息也是一样。这个地方就是 socket 缓冲区。

用户发送消息的时候写给 send buffer（发送缓冲区）

用户接收消息的时候写给 recv buffer（接收缓冲区）

也就是说一个socket ，会带有两个缓冲区，一个用于发送，一个用于接收。因为这是个先进先出的结构，有时候也叫它们发送、接收队列。

在企业中开发的程序通信，消息往往有格式定义。消息的格式定义可以归入OSI中的表示层

比如：定义的消息，包括消息头和消息体。

消息头存放消息的数据格式(消息的长度、类型、状态等)，消息体存放具体传送的数据。

对于TCP协议传输信息的程序来说，格式一定要有明确规定的消息边界。因为TCP传输的是字节流(bytes stream)，如果消息中没有指定边界或者长度，接收方就不知道完整的消息从字节流的哪里开始，到哪里结束。

指定消息的边界有两种方式：

        1.用特殊字节作为消息的结尾符号

           可以用消息中不易出现的字符串(比如 FFFFFF)作为消息的结尾字符

        2.在消息开头某个位置，直接指定消息的长度

            UDP协议通常不用指定边界，因为UDP是数据报协议，应用程序从socket接收到的

            必定是发送方发送的完整消息。{:.notice-info}文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-466610.html

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