Python網絡編程—socket套接字編程（TCP）

套接字介紹

1.套接字 ： 實現網絡編程進行數據傳輸的一種技術手段

2.Python實現套接字編程：import socket

3.套接字分類

• 流式套接字(SOCK_STREAM): 以字節流方式傳輸數據，實現tcp網絡傳輸方案。(面向連接--tcp協議--可靠的--流式套接字)
• 數據報套接字(SOCK_DGRAM):以數據報形式傳輸數據，實現udp網絡傳輸方案。(無連接--udp協議--不可靠--數據報套接字)

tcp套接字

服務端流程

1.創建套接字

sockfd=socket.socket(socket_family=AF_INET,socket_type=SOCK_STREAM,proto=0)

• 功能：創建套接字
• 參數： socket_family 網絡地址類型 AF_INET表示ipv4
• 　　　 socket_type 套接字類型 SOCK_STREAM(流式) SOCK_DGRAM(數據報)
• 　　　 proto 通常為0 選擇子協議
• 返回值： 套接字對象

2.綁定地址

本地地址 ： 'localhost' , '127.0.0.1'
網絡地址 ： '172.40.91.185'
自動獲取地址： '0.0.0.0'

sockfd.bind(addr)

• 功能： 綁定本機網絡地址
• 參數： 二元元組 (ip,port) ('0.0.0.0',8888)

3.設置監聽

sockfd.listen(n)

• 功能 ： 將套接字設置為監聽套接字，確定監聽隊列大小
• 參數 ： 監聽隊列大小

4.等待處理客戶端連接請求

connfd,addr = sockfd.accept()

• 功能： 阻塞等待處理客戶端請求
• 返回值： connfd 客戶端連接套接字
• 　　　　addr 連接的客戶端地址

5.消息收發

data = connfd.recv(buffersize)

• 功能 : 接受客戶端消息
• 參數 ：每次最多接收消息的大小
• 返回值： 接收到的內容

n = connfd.send(data)

• 功能 : 發送消息
• 參數 ：要發送的內容 bytes格式
• 返回值： 發送的字節數

6.關閉套接字

sockfd.close()

• 功能：關閉套接字

客戶端流程

1.創建套接字

注意:只有相同類型的套接字才能進行通信

2.請求連接

sockfd.connect(server_addr)

• 功能：連接服務器
• 參數：元組 服務器地址

3.收發消息

注意： 防止兩端都阻塞，recv send要配合

4.關閉套接字

"""
重點代碼
"""

from socket import *

#　創建ｔｃｐ套接字
sockfd = socket() #　參數默認即ｔｃｐ套接字

# 連接服務端程序
server_addr = ("172.40.91.150",8888)  #　服務端地址
sockfd.connect(server_addr)

while True:
  #　消息發送接收
  data = input("Msg>>")
  #　如果直接回車，則跳出循環
  if not data:
    break
  sockfd.send(data.encode()) #　轉換字節串發送
  data = sockfd.recv(1024)
  print("Server:",data.decode())

sockfd.close()

tcp 套接字數據傳輸特點

• tcp連接中當一端退出，另一端如果阻塞在recv，此時recv會立即返回一個空字串。
• tcp連接中如果一端已經不存在，仍然試圖通過send發送則會產生BrokenPipeError
• 一個監聽套接字可以同時連接多個客戶端，也能夠重復被連接

網絡收發緩沖區

• 網絡緩沖區有效的協調了消息的收發速度
• send和recv實際是向緩沖區發送接收消息，當緩沖區不為空recv就不會阻塞。

tcp粘包

代碼示例：day2/stick_send.py,stick_recv.py

原因：tcp以字節流方式傳輸，沒有消息邊界。多次發送的消息被一次接收，此時就會形成粘包。

影響：如果每次發送內容是一個獨立的含義，需要接收端獨立解析此時粘包會有影響。

處理方法：

• 人為的添加消息邊界
• 控制發送速度

from socket import *


sockfd = socket()

server_addr = ("172.40.91.150",8888)
sockfd.connect(server_addr)

while True:
  sockfd.send(b'hello')

sockfd.close()

import socket

sockfd = socket.socket(socket.AF_INET,
                       socket.SOCK_STREAM)
sockfd.bind(('0.0.0.0', 8888))

sockfd.listen(3)

while True:
  print("Waiting for connect ...")
  connfd, addr = sockfd.accept()
  print("Connect from", addr)

  n = 0
  while n < 10:
    n += 1
    data = connfd.recv(5)
    print(data)

  connfd.close()  # 斷開連接

#　關閉套接字
sockfd.close()

練習：將一個文件從客戶端發送到服務端,要求文件類型隨意.
思路：讀取文件--> send發送       recv接收--> write寫入

from socket import *
import time
#    讀取文件--> send發送
s = socket()
s.connect(('127.0.0.1',8888))

f = open('img.jpg','rb')

# 讀取內容,將其發送
while True:
  data = f.read(1024)
  if not data:
    time.sleep(0.1)
    s.send(b'##')
    break
  s.send(data)

time.sleep(0.1)
s.send("發送完畢".encode())

f.close()
s.close()
---------------------------------------------
from socket import *

s = socket()
s.bind(('0.0.0.0',8888))
s.listen(3)

c,addr = s.accept()
print("Connect from",addr)

# 以二進制寫入
f = open('mm.jpg','wb')

#循環接收內容,寫入文件
while True:
#    recv接收--> write寫入
  data = c.recv(1024)
  if data == b'##':
    break
  f.write(data)

data = c.recv(1024)
print(data.decode())

f.close()
c.close()
s.close()