socket套接字编程
套接字介绍
1. 套接字 ： 实现网络编程进行数据传输的一种技术手段
2. Python实现套接字编程：import socket
3. 套接字分类
>流式套接字(SOCK_STREAM): 以字节流方式传输数据，实现tcp网络传输方案。(面向连接--tcp协议--可靠的--流式套接字)
>数据报套接字(SOCK_DGRAM):以数据报形式传输数据，实现udp网络传输方案。(无连接--udp协议--不可靠--数据报套接字)
tcp套接字编程
服务端流程
1 from socket import *
2
3 #创建流式套接字
4 sockfd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0)
5
6 #绑定ＩＰ端口
7 sockfd.bind(('127.0.0.1',8888))
8
9 #设置监听套接字，创建监听队列
10 sockfd.listen(5)
11
12 while True:
13 print("waiting for connect....")
14 #等待客户端链接
15 connfd,addr = sockfd.accept()
16 print("connect from",addr)
17
18 while True:
19 #收发消息
20
21 data = connfd.recv(1024)
22
23 if not data:
24 break
25
26 print(data.decode())
27
28 #发消息
29 connfd.send('来,确认下眼神'.encode())
30 #关闭套接字
31 connfd.close()
32
33 sockfd.close()
TCP_server.py
1. 创建套接字
sockfd=socket.socket(socket_family=AF_INET,socket_type=SOCK_STREAM,proto=0)
功能：创建套接字
参数： socket_family 网络地址类型 AF_INET表示ipv4
socket_type 套接字类型 SOCK_STREAM(流式) SOCK_DGRAM(数据报)
proto 通常为0 选择子协议
返回值： 套接字对象
2. 绑定地址
>本地地址 ： 'localhost' , '127.0.0.1'
>网络地址 ： '172.40.91.185'
>自动获取地址： '0.0.0.0'
sockfd.bind(addr)
功能： 绑定本机网络地址
参数： 二元元组 (ip,port) ('0.0.0.0',8888)
```
3. 设置监听
sockfd.listen(n)
功能 ： 将套接字设置为监听套接字，确定监听队列大小
参数 ： 监听队列大小
```
4. 等待处理客户端连接请求
connfd,addr = sockfd.accept()
功能： 阻塞等待处理客户端请求
返回值： connfd 客户端连接套接字
addr 连接的客户端地址
```
5. 消息收发
data = connfd.recv(buffersize)
功能 : 接受客户端消息
参数 ：每次最多接收消息的大小
返回值： 接收到的内容
n = connfd.send(data)
功能 : 发送消息
参数 ：要发送的内容 bytes格式
返回值： 发送的字节数
```
6. 关闭套接字
sockfd.close()
功能：关闭套接字
```
客户端流程
1 # 接受的客户端
2
3
4 from socket import *
5
6 #创建套接字
7 sockfd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM)
8
9 #发起连接
10 sockfd.connect(('127.0.0.1',8888))
11
12 while True:
13 msg = input("发消息>> ")
14 #发送消息
15 sockfd.send(msg.encode())
16 if not msg:
17 break
18
19 #接收消息
20 data = sockfd.recv(1024)
21 print(data.decode())
22
23 # msg = input("Msg>>")
24 # scorfd.send(msg.encode())
25
26 # data = sockfd.recv(1024)
27 # print(data.decode())
28
29 #关闭
30 sockfd.close()
TCP_client.py
1. 创建套接字
>注意:只有相同类型的套接字才能进行通信
2. 请求连接
sockfd.connect(server_addr)
功能：连接服务器
参数：元组 服务器地址
3. 收发消息
>注意： 防止两端都阻塞，recv send要配合
4. 关闭套接字
tcp 套接字数据传输特点
>* tcp连接中当一端退出，另一端如果阻塞在recv，此时recv会立即返回一个空字串。
>* tcp连接中如果一端已经不存在，仍然试图通过send发送则会产生BrokenPipeError
>* 一个监听套接字可以同时连接多个客户端，也能够重复被连接
网络收发缓冲区
1. 网络缓冲区有效的协调了消息的收发速度
2. send和recv实际是向缓冲区发送接收消息，当缓冲区不为空recv就不会阻塞。
tcp粘包
socket.time.sleep(0.1)
>原因：tcp以字节流方式传输，没有消息边界。多次发送的消息被一次接收，此时就会形成粘包。
>影响：如果每次发送内容是一个独立的含义，需要接收端独立解析此时粘包会有影响。
>处理方法
>>1. 人为的添加消息边界
>>2. 控制发送速度
UDP套接字编程
服务端流程
1 from socket import *
2 import sys
3 from time import ctime
4
5
6 ADDR = ('127.0.0.1',8888)
7 BUFFERSIZE = 1024
8
9 #创建数据报套接字
10 sockfd = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM)
11 #绑定地址
12 sockfd.bind(ADDR)
13
14 #收发消息
15 while True:
16 data,addr = sockfd.recvfrom(BUFFERSIZE)
17 print('recv from %s:%s'%(addr,data.decode()))
18 sockfd.sendto\
19 (("[%s] 接收到消息"%ctime()).encode(),addr)
20
21 sockfd.close()
22
23
24
25
26 #服务端， udp
27 from socket import *
28
29 HOST = '127.0.0.1'
30 PORT = 9999
31 ADDR = (HOST, PORT)
32 #创建数据报套接字
33 sockfd = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM)
34 #绑定地址
35 sockfd.bind(ADDR)
36 #收发消息
37 while True:
38 data,addr = sockfd.recvfrom(1024)
39 print('Receive from %s:%s' % (addr,data.decode()))
40 # sockfd.sendto(("[%s] 接收到消息"%ctime()).encode(),addr)
41 sockfd.sendto("收到消息".encode(), addr)
42 sockfd.close()
UDP_server.py
1. 创建数据报套接字
sockfd = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM)
2. 绑定地址
sockfd.bind(addr)
3. 消息收发
data,addr = sockfd.recvfrom(buffersize)
功能： 接收UDP消息
参数： 每次最多接收多少字节
返回值： data 接收到的内容
addr 消息发送方地址
n = sockfd.sendto(data,addr)
功能： 发送UDP消息
参数： data 发送的内容 bytes格式
addr 目标地址
返回值：发送的字节数
4. 关闭套接字
sockfd.close()
客户端流程
1 from socket import *
2 import sys
3
4 #从命令行传入ＩＰ和端口
5 #python3 udp_server.py 172.60.50.42 8888
6 if len(sys.argv) < 3:
7 print('''
8 argv is error!!!
9 input as
10 python3 udp_server.py 172.60.50.42 4260
11 ''')
12
13 HOST = sys.argv[1]
14 PORT = int(sys.argv[2])
15 ADDR = (HOST,PORT)
16 BUFFERSIZE = 1024
17
18 #创建数据报套接字
19 sockfd = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM)
20
21 while True:
22 data = input("消息>>")
23 #直接回车退出
24 if not data:
25 break
26 sockfd.sendto(data.encode(),ADDR)
27 data,addr = sockfd.recvfrom(BUFFERSIZE)
28 print('从服务器收到：',data.decode())
29 sockfd.close()
30
31
32 #客户端
33 from socket import *
34 import sys
35
36 #命令行输入服务器地址
37 if len(sys.argv) < 3:
38 print('''argv is error !!
39 start as
40 python3 udp_client.py 127.0.0.1 8888
41 ''')
42 # raise
43
44 HOST = sys.argv[1]
45 PORT = int(sys.argv[2])#字符串转int类型
46 ADDR = (HOST,PORT)
47
48 #创建数据报套接字
49 sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM)
50
51 while True:
52 data = input("消息: ")
53 if not data:
54 break
55 sockfd.sendto(data.encode(),ADDR)
56 data,addr = sockfd.recvfrom(1024)
57 print("从服务端收到： ", data.decode())
58
59 sockfd.close()
60
61 # $ python3 udp_client.py 127.0.0.1 8888
62 #要加ip名和端口名才能运行
UDP_client.py
1. 创建套接字
2. 收发消息
3. 关闭套接字
---------------
>总结 ：tcp套接字和udp套接字编程区别
>>1. 流式套接字是以字节流方式传输数据，数据报套接字以数据报形式传输
>>2. tcp套接字会有粘包，udp套接字有消息边界不会粘包
>>3. tcp套接字保证消息的完整性，udp套接字则不能
>>4. tcp套接字依赖listen accept建立连接才能收发消息，udp套接字则不需要
>>5. tcp套接字使用send，recv收发消息，udp套接字使用sendto，recvfrom
---------------------
socket套接字属性
【1】 sockfd.type 套接字类型
【2】 sockfd.family 套接字地址类型
【3】 sockfd.getsockname() 获取套接字绑定地址
【4】 sockfd.fileno() 获取套接字的文件描述符
【5】 sockfd.getpeername() 获取连接套接字客户端地址
【6】 sockfd.setsockopt(level,option,value)
功能：设置套接字选项
参数： level 选项类别 SOL_SOCKET
option 具体选项内容
value 选项值
【7】 sockfd.getsockopt(level,option)
功能 ： 获取套接字选项值
UDP套接字广播
1 #广播接收端 与udp的
2
3 from socket import *
4
5 HOST = ''
6 PORT = 8880
7
8 #创建数据报套接字
9 s = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM)#加默认参数0变成流式套接字SOCK_STREAM
10 #固定接收端的端口号
11 s.bind((HOST,PORT))
12 #设置套接字可以接收广播， 有此后变成与udp不同
13 s.setsockopt(SOL_SOCKET,SO_BROADCAST,1)#broadcast
14 #设置套接字保护端口号
15 s.setsockopt(SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,1)#reuseaddr
16
17
18 # while True:
19 # try:
20 # message,addr = s.recvfrom(1024)
21 # print("从{}获取信息{}:".\
22 # format(addr,message.decode()))#decode将“字节流”按照某种规则转换成'文本' str变unicode
23 # s.sendto(b"I am here",addr)
24 # except (KeyboardInterrupt,SyntaxError):#从终端ctrl+c的错
25 # raise
26 # except Exception as e:
27 # print(e)
28
29 # s.close()
30
31 while True:
32 try:
33 message,addr = s.recvfrom(1024)
34 print("获取信息: {}".\
35 format(message.decode()))#decode将“字节流”按照某种规则转换成'文本' str变unicode
36 s.sendto(b"I am here",addr)
37 except (KeyboardInterrupt,SyntaxError):#从终端ctrl+c的错
38 raise#raise 引发一个异常
39 except Exception as e:#异常类
40 print(e)
41
42 s.close()
broadcast_recv.py
1 # 发送端
2
3 from socket import *
4 from time import sleep
5
6 #发送广播的地址
7 #<broadcast>
8 dest = ('176.122.14.255',8880)#端口号9999一致
9 #创建数据报套接字
10 s = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM)#dgram
11 #设置能够发送广播
12 s.setsockopt(SOL_SOCKET,SO_BROADCAST,1)#broadcast
13
14 while True:
15 sleep(2)
16 s.sendto("什么鬼啊aaaaaa啦啦啦啦啦啦啦".encode(),dest)#目标地址
17 data,addr = s.recvfrom(1024)
18 print("Received from %s:%s"%(addr,data.decode()))
19 s.close()
20
21 # while True:
22 # data = input('input: ')
23 # s.sendto(("@鸿182："+ data).encode(),dest)
24 # s.close()
25 # 局域网聊天室，同端口号
broadcast_send.py
* 广播定义 ： 一端发送多点接收
* 广播地址 ： 每个网络的最大地址为发送广播的地址，向该地址发送，则网段内所有主机都能接收。
TCP套接字之HTTP传输
HTTP协议 （超文本传输协议）
1. 用途 ： 网页获取，数据的传输
2. 特点
应用层协议，传输层使用tcp传输
简单，灵活，很多语言都有HTTP专门接口
无状态，协议不记录传输内容
http1.1 支持持久连接，丰富了请求类型
3. 网页请求过程
1.客户端（浏览器）通过tcp传输，发送http请求给服务端
2.服务端接收到http请求后进行解析
3.服务端处理请求内容，组织响应内容
4.服务端将响应内容以http响应格式发送给浏览器
5.浏览器接收到响应内容，解析展示
HTTP请求（request）
1 #静态网页处理器
2 #采用循环的模式，无法满足客户端长连接
3
4 from socket import *#网络连接端点,导入模块
5
6 #处理客户端请求, 交互
7 def handleClient(connfd):#请求，调用函数
8 request = connfd.recv(2048)#请求套接字接受文件
9 # print('**************')
10 # print(request)
11 # print('**************')
12 #按照行切割请求， 方便查看
13 request_lines = request.splitlines()
14 for line in request_lines:
15 print(line.decode())#对分割后的文件解码
16
17 try:
18 f = open("index.html")
19 except IOError:#找不到页面， 文件出错
20 response = "HTTP/1.1 303 not Found\r\n"#http响应行
21 response += '\r\n'#无响应头， 有空行
22 response += '''====sorry ,file not find
23 *******************************
24 Sorry bing i love you miss you.
25 *******************************
26 '''
27 else:#正常情况运行
28 response = "HTTP/1.1 200 OK\r\n"#成功响应头， 响应体是页面
29 response += '\r\n'
30 response += f.read()#响应体是页面
31 # for i in f:
32 # response += i
33 finally:
34 connfd.send(response.encode())#发送给浏览器
35 connfd.close()
36
37 #流程控制
38 def main():
39 sockfd = socket()#创建流式套接字
40 sockfd.setsockopt(SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,1)#设置端口重用
41 sockfd.bind(('0.0.0.0',8888))#绑定套接字
42 sockfd.listen(10)#监听套接字
43 while True:#循环监听等待连接
44 print("Listen the port 8000..")
45 connfd,addr = sockfd.accept()#创建另一个套接字连接请求，便于接收一个后再接收，
46 #处理浏览器发来的请求
47 handleClient(connfd)#跟客户顿交互
48 connfd.close()#关闭套接字
49
50
51 if __name__ == "__main__":#调用主函数
52 main()
53
54
55 # ---------------------------------------------------------------
56
57
58 # #接收请求
59 # #查看请求
60 # #返回客户端请求
61
62 # def handleClient():
63 # pass
64
65
66 # #创建tcp套接字， 调用handleClient完成功能
67 # def main():
68 # pass
69
70 # if __name__=="__main__":
71 # main()
HTTP_server.py
1 <!DOCTYPE html> 2 <html lang="en"> 3 <head> 4 <meta charset="UTF-8"> 5 <title>欢迎进入Alan主页</title> 6 </head> 7 <body> 8 <h1>Alan songzihong welcome to you </h1> 9 <h1>what is you name</h1> 10 <h1>How can i do cna help you </h1> 11 </body> 12 </html> 13 14 <!-- 没保存会只显示文件名 --> 15 <!-- html:5 + tab --> 16 <!-- h1 + tab -->index.html
* 请求行 ： 具体的请求类别和请求内容
```
GET / HTTP/1.1
请求类别 请求内容 协议版本
```
请求类别：每个请求类别表示要做不同的事情
```
GET : 获取网络资源
POST ：提交一定的信息，得到反馈
HEAD ： 只获取网络资源的响应头
PUT ： 更新服务器资源
DELETE ： 删除服务器资源
CONNECT
TRACE ： 测试
OPTIONS ： 获取服务器性能信息
```
* 请求头：对请求的进一步解释和描述
```
Accept-Encoding: gzip
```
* 空行
* 请求体: 请求参数或者提交内容
http响应（response）
1. 响应格式：响应行，响应头，空行，响应体
* 响应行 ： 反馈基本的响应情况
```
HTTP/1.1 200 OK
版本信息 响应码 附加信息
```
响应码 ：
```
1xx 提示信息，表示请求被接收
2xx 响应成功
3xx 响应需要进一步操作，重定向
4xx 客户端错误
5xx 服务器错误
```
* 响应头：对响应内容的描述
```
Content-Type: text/html
```
* 响应体：响应的主体内容信息