码迷,mamicode.com
首页 > 其他好文 > 详细

socket介绍

时间:2020-04-20 21:53:16      阅读:76      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:代码   挂断电话   访问   使用   实现   一个   protocal   except   client   

socket

什么是socket

1 socket是应用层与TCP/IP协议(传输层,网络层)的中间抽象层,它是一组接口

2 在设计模式中,socket其实就是一个门面模式,它把复杂的TCP/IP协议隐藏在socket接口后面
对于设计程序的用户来说,只需要使用socket组织数据,来符合指定协议即可,因此只需要遵循socket的规定去编程,写出的程序自然就是遵循TCP/UDP标准的。

  

套接字发展史及分类

套接字起源于 20 世纪 70 年代加利福尼亚大学伯克利分校版本的 Unix,即人们所说的 BSD Unix

因此,有时人们也把套接字称为“伯克利套接字”或“BSD 套接字”。一开始,套接字被设计用在同 一台主机上多个应用程序之间的通讯。
这也被称进程间通讯,或 IPC。套接字有两种(或者称为有两个种族),分别是基于文件型的和基于网络型的。

  

基于文件类型的套接字家族

套接字家族的名字:AF_UNIX

unix一切皆文件,基于文件的套接字调用的就是底层的文件系统来取数据
两个套接字进程运行在同一机器,可以通过访问同一个文件系统间接完成通信

  

基于网络类型的套接字家族

套接字家族的名字:AF_INET

(还有AF_INET6被用于ipv6,还有一些其他的地址家族,不过,他们要么是只用于某个平台,要么就是已经被废弃,或者是很少被使用,或者是根本没有实现
所有地址家族中,AF_INET是使用最广泛的一个,python支持很多种地址家族,但是由于我们只关心网络编程,所以大部分时候我么只使用AF_INET)

  

套接字工作流程

依据生活场景:
	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。

  

服务端:
	1 初始化socket对象
	2 socket对象与服务端的IP和端口绑定(bind)
	3 对端口进行监听(listen)
客户端:
	1 初始化socket对象
	2 连接服务器(connect)
	3 如果连接成功,客户端与服务端的连接就建立了
	
连接成功后:
	1 客户端发送数据请求
	2 服务端接收请求并处理请求
	3 讲回应数据发送给客户端,客户端读取数据
	4 关闭连接,一次交互结束

  

 

 

socket()模块函数用法

 

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 # 服务端套接字函数 s.bind() 绑定(主机,端口号)到套接字 s.listen() 开始TCP监听 s.accept() 被动接受TCP客户的连接,(阻塞式)等待连接的到来 # 客户端套接字函数 s.connect() 主动初始化TCP服务器连接 s.connect_ex() connect()函数的扩展版本,出错时返回出错码,而不是抛出异常

  

公共用途的套接字函数

s.recv() 接收TCP数据
s.send() 发送TCP数据(send在待发送数据量大于己端缓存区剩余空间时,数据丢失,不会发完)
s.sendall() 发送完整的TCP数据(本质就是循环调用send,sendall在待发送数据量大于己端缓存区剩余空间时,数据不丢失,循环调用send直到发完)
s.recvfrom() 接收UDP数据
s.sendto() 发送UDP数据
s.getpeername() 连接到当前套接字的远端的地址
s.getsockname() 当前套接字的地址
s.getsockopt() 返回指定套接字的参数
s.setsockopt() 设置指定套接字的参数
s.close() 关闭套接字

  

基于TCP协议的套接字

基于TCP协议的套接字---简单版

服务端

# 以手机接打电话为例
import socket

# 1 买手机---获取服务端收发数据的对象
phone = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)

# 2 手机插卡---给服务端绑定IP+端口
phone.bind((‘127.0.0.1‘,6666))

# 3 开机---服务端处于监听状态
phone.listen(3)  # 半连接池只能存放三个待确认的连接请求

# 4 等待来电---服务端与客户端建立连接,建立连接后可以拿到TCP连接的通道信息,和客户端的IP和接口
conn,client_addr = phone.accept()
print(conn)
print(‘客户端IP和接口‘,client_addr)

# 5 电话接通,两人愉快的聊天---收发数据
data = conn.recv(1024)  # 最大接收数据量为1024bytes
print(‘客户端消息‘,data.decode(‘utf-8‘))
conn.send(data.upper())

# 6 挂断电话---断开与客户端的连接
conn.close()

# 7 手机关机---服务端关机
phone.close()

  

客户端

import socket

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

phone.connect((‘127.0.0.1‘,6666))

phone.send(‘show 信息‘.encode(‘utf-8‘))

data = phone.recv(1024)

print(‘服务端‘,data.decode(‘utf-8‘))

phone.close()

 简单版的问题

 

废了好大劲才连接成功,结果就通了一句消息连接就中断了

基于TCP协议的套接字---循环通信
服务端

import socket

# 1 买手机---获得服务端的对象
phone = socket.socket(-1,-1)

# 2 手机插卡---确定服务端的IP和端口
phone.bind((‘127.0.0.1‘,7890))

# 3 手机开机---服务端进入监听状态
phone.listen(3)

# 4 等待接听电话,获取TCP通道和客户端的IP和端口

conn,client_addr = phone.accept()

# 5 通电话---收发数据
while True:
    # 异常处理:当防止客户端突然关闭服务端崩溃
    try:
        data = conn.recv(1024)
        if not data:break
        print(‘客户端‘,data.decode(‘utf-8‘))

        conn.send(data.upper())
    except Exception:
        break

# 6 挂断电话---服务端与客户端通道断开
conn.close()

# 7 关机---服务端关机
phone.close()

  

客户端

import socket

phone = socket.socket(-1,-1)
phone.connect((‘127.0.0.1‘, 7890))
while True:
    info = input(‘>>‘).strip()
    # 当发送的数据长度为0时,服务端和客户端都会进入等待收数据的阻塞阶段,所以进行判断,判断用户输入的信息被strip处理后,长度是否为0
    if len(info) == 0:continue
    if info == ‘q‘: break
    phone.send(info.encode(‘utf-8‘))
    data = phone.recv(1024)

    print(‘服务端‘, data.decode(‘utf-8‘))

phone.close()

  

 

产生的bug

 

服务端应该满足的特点:

  • 一直提供服务
  • 并发地提供服务
  • 而这种循环通信,当客户端断开连接后,服务端也随之终止运行,无法再向其他客户端提供服务
基于TCP协议的套接字通信---服务端不关闭
服务端

import socket

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

phone.bind((‘127.0.0.1‘,65447))

phone.listen(5)
while True:
    conn,client_addr = phone.accept()
    while True:
        try:
            data = conn.recv(1024)
            if not data:break
            print(‘客户端‘,data.decode(‘utf-8‘))
            conn.send(data.upper())
        except Exception:
            break

    conn.close()

phone.close()

  

客户端

import socket

phone = socket.socket(-1,-1)

phone.connect((‘127.0.0.1‘,65447))

while True:
    info = input(‘>>‘).strip()
    if len(info) == 0:continue
    if info == ‘q‘:break
    phone.send(info.encode(‘utf-8‘))
    data = phone.recv(1024)
    print(‘服务端‘,data.decode(‘utf-8‘))

phone.close()

存在的问题:只能同时为一台客户端服务,解决方法需要用到并发编程。

  

基于UDP协议的套接字
服务端

import socket
# 1 初始化服务端对象
sever = socket.socket(-1,socket.SOCK_DGRAM)
# 2 服务端绑定IP 和 端口
sever.bind((‘127.0.0.1‘,8081))

# 3 收发数据
while True:
    data,client_addr = sever.recvfrom(1024)
    sever.sendto(data.upper(),client_addr)




客户端


import socket

client = socket.socket(-1,socket.SOCK_DGRAM)
while True:
    mag = input(‘>>‘).strip()
    if mag == ‘q‘:break
    client.sendto(mag.encode(‘utf-8‘),(‘127.0.0.1‘,8081))
    res = client.recvfrom(1024)
    print(res)
client.close()

  

 

socket介绍

标签:代码   挂断电话   访问   使用   实现   一个   protocal   except   client   

原文地址:https://www.cnblogs.com/Tornadoes-Destroy-Parking-Lots/p/12740521.html

(0)
(0)
   
举报
评论 一句话评论(0
登录后才能评论!
© 2014 mamicode.com 版权所有  联系我们:gaon5@hotmail.com
迷上了代码!