Python中的socket编程

Python中的socket编程

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一.网络通讯三要素

1. IP地址：网络中每一台计算机的唯一标识，通过IP地址找到指定的计算机。

• 分类:
  IPv4： 172.25.254.100 ===> 32位的二进制格式， 点分十进制法; 2³²-1
  IPv6: ===> 128位的二进制格式 , 冒分十六进制；
• 查看：
  ip addr show br0
ifconfig

2. 端口：用于标识进程的逻辑地址，通过端口找到指定进程。

• 常见的port和服务的对应关系:/etc/services
• 已经被分配的port： 0-1024
• 自定义端口号的范围: 1024-65535
• 物理端口：网卡口
• 逻辑端口：用于标识进程的逻辑地址，不同进程使用的端口是不同的，计算机通过端口找到指定进程，有效端口为0 ~ 6 + 5535，其中1~1024是系统使用的端口或保留端口。

3. 协议：定义通信规则，符合协议则可以通信，不符合不能通信。

协议是定义的通信规则，一般有TCP协议和UDP协议。

- TCP协议是在通信的两台设备之间建立连接通道，对传输的数据大小没有限制，但是因为建立连接，可靠一些，但是速度会慢一些。TCP协议又称为三次握手协议，因为建立过程有三步，发送请求、获取反馈、建立连接。通常使用的蓝牙、打电话都是TCP协议。

- UDP协议需要将数据打包，因为包有大小，所以对数据大小有限制，UDP是不用建立连接的，不保证待接收方一定会接收到消息，所以不可靠，但是因为不建立连接，速度要快一些。

二.socket实现web简易服务器

import  socket


def handle_request(sockObj):
    sockObj.send(b'HTTP/1.1  200 OK\r\n\r\n')
    with open('hello.html') as f:
        sockObj.send(f.read().encode('utf-8'))

if __name__ == '__main__':
    # 1. 创建一个socket对象
    server = socket.socket()
    # 2. 绑定ip和端口
    server.bind(('172.25.254.77', 9004))
    # 3. 监听是否有客户端连接
    server.listen(3)
    print("服务器端已经启动9004端口......")

    while True:
        # 4. 接受客户端连接
        sockObj, address = server.accept()
        print(sockObj, address)
        # 5. 接受客户端发送的消息
        recv_data = sockObj.recv(1024)
        # sockObj.send(b'HTTP/1.1  200 OK\r\n\r\n')
        # sockObj.send(b'<h1>villa</h1>')

        # 6. 与客户端进行交互， 返回给客户端信息
        handle_request(sockObj)
        sockObj.close()

三.socket实现TCP聊天室

1. 服务端

# 1. 创建一个socket对象
import socket

server = socket.socket()
# 2. 绑定ip和端口
server.bind(('172.25.254.250', 9005))
# 3. 监听是否有客户端连接
server.listen()
print("服务器端已经启动9005端口......")

# 4. 接收客户端连接
sockObj, address = server.accept()

while True:
    # 5. 接收客户端发送的消息
    recv_data = sockObj.recv(1024).decode('utf-8')
    print("client>:%s" %(recv_data))
    if recv_data == 'quit':
        break
    # 6. 给客户端回复消息
    # send_data = "hello client"
    # print("server>: %s" %(send_data))
    send_data = input("server>:")
    if send_data == 'quit':
        break
    sockObj.send(send_data.encode('utf-8'))
# 7. 关闭socket对象
sockObj.close()
server.close()

2.客户端

import  socket

HOST = '172.25.254.77'
PORT = 9005

# 1. 创建客户端的socket对象
client = socket.socket()
# 2. 连接服务端， 需要指定端口和IP
client.connect((HOST, PORT))
while True:
    # 3. 给服务端发送数据
    # send_data = 'hello server'
    # print("client:> %s" %(send_data))

    send_data = input("client:>")
    client.send(send_data.encode('utf-8'))
    if send_data == 'quit':
        break

    # 4. 获取服务端返回的消息
    recv_data = client.recv(1024).decode('utf-8')
    if recv_data == 'quit':
        break
    print("server:>%s" %(recv_data))
# 5. 关闭socket连接
client.close()

服务端：

客户端：

3. 协程方式建立服务端

def handle_request(sockObj):
    while True:
        # 5. 接收客户端发送的消息
        recv_data = sockObj.recv(1024).decode('utf-8')
        print("client>:%s" % (recv_data))
        if recv_data == 'quit':
            break
        # 6. 给客户端回复消息
        # send_data = "hello client"
        # print("server>: %s" %(send_data))
        send_data = input("server>:")
        if send_data == 'quit':
            break
        sockObj.send(send_data.encode('utf-8'))


from gevent import  monkey
monkey.patch_all()
import  gevent

# 1. 创建一个socket对象
import socket

server = socket.socket()
# 2. 绑定ip和端口
server.bind(('172.25.254.77', 9006))
# 3. 监听是否有客户端连接
server.listen()
print("服务器端已经启动9006端口......")

while True:
    # 4. 接收客户端连接
    sockObj, address = server.accept()
    # handle_request(sockObj)
    gevent.spawn(handle_request, sockObj)
# 7. 关闭socket对象
sockObj.close()
server.close()

四.socket实现UDP聊天室

1. 服务端

import socket
HOST = '172.25.254.77'
PORT = 6001
# 1. 创建socket对象
server =  socket.socket(type=socket.SOCK_DGRAM)
# 2. 绑定IP和port
server.bind((HOST, PORT))
print("等待客户端的UDP请求.......")
# 3. 接收客户端发送的消息
data, address = server.recvfrom(1024)
print("接收到客户端的消息:", data.decode("utf-8"))
print("客户端连接的socket地址：",  address)
# 4. 给客户端回复消息
server.sendto(b'hello client', address)
# 5. 关闭socket对象
server.close()

2. 客户端

import socket
HOST = '172.25.254.250'
PORT = 6001


# 1. 创建socket对象
client =  socket.socket(type=socket.SOCK_DGRAM)
# 2. 发送消息给服务端
client.sendto(b"hello server", (HOST, PORT))
# 3. 接收服务端返回的信息
data, address = client.recvfrom(1024)
print("接收服务端的消息:", data)
# 4. 关闭socket对象
client.close()