如何正確理解套接字

一、認識套接字

TCP用主機的IP地址加上主機上的端口號作為TCP連接的端點，這種端點就叫做套接字（socket）或插口。
套接字用（IP地址：端口號）表示。

它是網絡通信過程中端點的抽象表示，包含進行網絡通信必需的五種信息：連接使用的協議，本地主機的IP地址，本地進程的協議端口，遠地主機的IP地址，遠地進程的協議端口。

 

套接字（socket）是一種通信機制，憑借這種機制，客戶/服務器系統的開發工作既可以在本地單機上進行，也可以跨網絡進行，Linux所提供的功能（如打印服 務，ftp等）通常都是通過套接字來進行通信的，套接字的創建和使用與管道是有區別的，因為套接字明確地將客戶和服務器區分出來，套接字可以實現將多個客 戶連接到一個服務器。

但是說了半天，還是理解不了什么是套接字，其實這是一個狗屎一樣的翻譯問題：

谷歌翻譯中socket直譯為插座，字典中關於socket的解釋為：an electrical device receiving a plug or light bulb to make a connection。譯為：接收插頭或燈泡以進行連接的電氣設備。用c/s模型圖來更好的理解插座的意義：

服務器就像一個大插排，包含很多插座，客戶端就是像一個插頭，每一個線程代表一條電線，客戶端將電線的插頭插到服務器插排上對應的插座上，就可以開始通信了。

 

數據傳輸需要通過協議，而套接字就是給數據傳輸添加協議的。

 

二、套接字特性

1、套接字屬性

套接字的特性由3個屬性確定，他們是，域，類型和協議

域指定套接字通信中使用的網絡介質，最常見的套接字域是AF_INET，它指的是Internet網絡

2、套接字類型

一個套接字可能有多種不同的通信方式

流套接字，流套接字提供一個有序，可靠，雙向節流的鏈接，流套接字由類型SOCK_STREAM指定，它是在AF_INET域中通過TCP/IP鏈接實現的，這就是套接字類型（其實就是通信方式）

與流套接字相反，由類型SOCK_DGRAM指定的數據報套接字不建立和維持一個連接，它對可以發送的數據長度有限制，數據報作為一個單獨的網絡消息被傳輸，它可能會丟失，復制或亂序

3、套接字協議

套接字協議，通常使用默認就可以了（也就是最后一個參數填0）

 

 

三、基於套接字的TCP網絡編程

1、創建流程概述

• socket創建一個套接字，SOCK_DGRAM是用在UDP上的，而SOCK_STREAM是用於TCP協議的。
• bind綁定IP和port
• listen使套接字變為可以被動鏈接
• accept等待客戶端的鏈接
• close關閉資源

 

2、socket模塊常用於TCP的方法

• connect(address)：連接遠程計算機
• send()：發送數據
• recv()：接收數據
• listen：開始監聽，等待客戶端連接

 

客戶端實例：

1.  
   from socket import *
2.  
   #建立套接字，第二個參數是流式套接字 tcp專用
3.  
   clientd_socket = socket(AF_INET,SOCK_STREAM)
4.  
   #目標主機，也就是服務器的ip和端口
5.  
   serverAddress = ( '10.10.16.194',9999)
6.  
   #主動和服務器發起鏈接
7.  
   clientd_socket.connect(serverAddress)
8.  
    
9.  
   data = input( '請輸入數據')
10.  
    #發送數據
11.  
    clientd_socket.send(data.encode( 'utf-8'))
12.  
    #接受數據
13.  
    re = clientd_socket.recv( 128)
14.  
    print(re.decode( 'utf-8'))
15.  
     
16.  
    clientd_socket.close()

• accept()：響應客戶端的請求

阻塞當前線程

如果沒有計算機連接，一直等待

如果有計算機連接，響應客戶端

 

服務端實例：

1.  
   from socket import *
2.  
   server_socket = socket(AF_INET,SOCK_STREAM)
3.  
    
4.  
   local_address = ( '10.10.16.194',9999)
5.  
   #綁定本機ip和端口，那么此程序就只接收此端口好的所有網絡鏈接
6.  
   server_socket.bind(local_address)
7.  
    
8.  
   #限制接受5個客戶端的數據
9.  
   server_socket.listen( 5)
10.  
    #接受鏈接，如果沒有鏈接那么處於阻塞狀態。
11.  
    #有鏈接的時候，accept會返回兩個值，第一個是socket鏈接，第二個是遠程地址
12.  
    lianjie,remoteAddress = server_socket.accept()
13.  
    re = lianjie.recv( 128)
14.  
    print(re.decode( 'utf-8'))
15.  
    #發送數據
16.  
    data = input( '請輸入發送內容')
17.  
    lianjie.send(data.encode( 'utf-8'))
18.  
     
19.  
    lianjie.close() #server_socket中的其中一個鏈接
20.  
    server_socket.close() #server_socket相當於一個大的容器

 

先運行服務端，在運行客戶端：結果

客戶端：

服務端：

 

3、改進一下，讓程序不會在一收一發后停止

客戶端：

1.  
    
2.  
   from socket import *
3.  
   clientd_socket = socket(AF_INET,SOCK_STREAM)
4.  
   serverAddress = ( '10.10.16.194',9999)
5.  
   clientd_socket.connect(serverAddress)
6.  
   while True:
7.  
   data = input( '請輸入數據')
8.  
   clientd_socket.send(data.encode( 'utf-8'))
9.  
   re = clientd_socket.recv( 128)
10.  
    print(re.decode( 'utf-8'))

服務端：

1.  
   from socket import *
2.  
   server_socket = socket(AF_INET,SOCK_STREAM)
3.  
   local_address = ( '10.10.16.194',9999)
4.  
   server_socket.bind(local_address)
5.  
   server_socket.listen( 5)
6.  
   lianjie,remoteAddress = server_socket.accept()
7.  
   while True:
8.  
   re = lianjie.recv( 128)
9.  
   print(re.decode( 'utf-8'))
10.  
    data = input( '請輸入發送內容')
11.  
    lianjie.send(data.encode( 'utf-8'))
12.  
    lianjie.close()
13.  
    server_socket.close()