基于tcp/udp协议的套接字通信

2022-10-03 13:10:37

一、套接字分类

1.基于文件类型的套接字家族：AF_UNIX

2.基于网络类型的套接字家族：AF_INEX

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

二、套接字的工作流程

基于tcp/udp协议的套接字通信

先从服务器端说起。服务器端先初始化Socket，然后与端口绑定(bind)，对端口进行监听(listen)，调用accept阻塞，等待客户端连接。在这时如果有个客户端初始化一个Socket，然后连接服务器(connect)，如果连接成功，这时客户端与服务器端的连接就建立了。客户端发送数据请求，服务器端接收请求并处理请求，然后把回应数据发送给客户端，客户端读取数据，最后关闭连接，一次交互结束

socket函数模块用法

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)

三、基于tcp协议的套接字

tcp是基于链接的，必须先启动服务端，然后再启动客户端去链接服务端

客服端

#_*_coding:utf-8_*_

__author__ = 'Linhaifeng'

import socket

ip_port=('127.0.0.1',8081)

BUFSIZE=1024

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

s.connect_ex(ip_port)           #拨电话

while True:                             #新增通信循环,客户端可以不断发收消息

    msg=input('>>: ').strip()

    if len(msg) == 0:continue

    s.send(msg.encode('utf-8'))         #发消息,说话(只能发送字节类型)

    feedback=s.recv(BUFSIZE)                           #收消息,听话

    print(feedback.decode('utf-8'))

s.close()                                       #挂电话

服务端

#_*_coding:utf-8_*_

__author__ = 'Linhaifeng'

import socket

ip_port=('127.0.0.1',8081)#电话卡

BUFSIZE=1024

s=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM) #买手机

s.bind(ip_port) #手机插卡

s.listen(5)     #手机待机

while True:                         #新增接收链接循环,可以不停的接电话

    conn,addr=s.accept()            #手机接电话

    # print(conn)

    # print(addr)

    print('接到来自%s的电话' %addr[0])

    while True:                         #新增通信循环,可以不断的通信,收发消息

        msg=conn.recv(BUFSIZE)             #听消息,听话

        # if len(msg) == 0:break        #如果不加,那么正在链接的客户端突然断开,recv便不再阻塞,死循环发生

        print(msg,type(msg))

        conn.send(msg.upper())          #发消息,说话

    conn.close()                    #挂电话

s.close()                       #手机关机

四、基于udp协议的套接字

udp是无链接的，先启动哪一端都不会报错

udp套接字简单示例

服务端

#_*_coding:utf-8_*_

__author__ = 'Linhaifeng'

import socket

ip_port=('127.0.0.1',9000)

BUFSIZE=1024

udp_server_client=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM)

udp_server_client.bind(ip_port)

while True:

    msg,addr=udp_server_client.recvfrom(BUFSIZE)

    print(msg,addr)

    udp_server_client.sendto(msg.upper(),addr)

客服端

#_*_coding:utf-8_*_

__author__ = 'Linhaifeng'

import socket

ip_port=('127.0.0.1',9000)

BUFSIZE=1024

udp_server_client=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM)

while True:

    msg=input('>>: ').strip()

    if not msg:continue

    udp_server_client.sendto(msg.encode('utf-8'),ip_port)

    back_msg,addr=udp_server_client.recvfrom(BUFSIZE)

    print(back_msg.decode('utf-8'),addr)

qq聊天(由于udp无连接，所以可以同时多个客户端去跟服务端通信)

#_*_coding:utf-8_*_

__author__ = 'Linhaifeng'

import socket

ip_port=('127.0.0.1',8081)

udp_server_sock=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM) #买手机

udp_server_sock.bind(ip_port)

while True:

    qq_msg,addr=udp_server_sock.recvfrom(1024)

    print('来自[%s:%s]的一条消息:\033[1;44m%s\033[0m' %(addr[0],addr[1],qq_msg.decode('utf-8')))

    back_msg=input('回复消息: ').strip()

    udp_server_sock.sendto(back_msg.encode('utf-8'),addr)

udp服务端
#_*_coding:utf-8_*_

__author__ = 'Linhaifeng'

import socket

BUFSIZE=1024

udp_client_socket=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM)

qq_name_dic={

    '狗哥alex':('127.0.0.1',8081),

    '瞎驴':('127.0.0.1',8081),

    '一棵树':('127.0.0.1',8081),

    '武大郎':('127.0.0.1',8081),

}

while True:

    qq_name=input('请选择聊天对象: ').strip()

    while True:

        msg=input('请输入消息,回车发送: ').strip()

        if msg == 'quit':break

        if not msg or not qq_name or qq_name not in qq_name_dic:continue

        udp_client_socket.sendto(msg.encode('utf-8'),qq_name_dic[qq_name])

        back_msg,addr=udp_client_socket.recvfrom(BUFSIZE)

        print('来自[%s:%s]的一条消息:\033[1;44m%s\033[0m' %(addr[0],addr[1],back_msg.decode('utf-8')))

udp_client_socket.close()

udp客户端1
#_*_coding:utf-8_*_

__author__ = 'Linhaifeng'

import socket

BUFSIZE=1024

udp_client_socket=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM)

qq_name_dic={

    '狗哥alex':('127.0.0.1',8081),

    '瞎驴':('127.0.0.1',8081),

    '一棵树':('127.0.0.1',8081),

    '武大郎':('127.0.0.1',8081),

}

while True:

    qq_name=input('请选择聊天对象: ').strip()

    while True:

        msg=input('请输入消息,回车发送: ').strip()

        if msg == 'quit':break

        if not msg or not qq_name or qq_name not in qq_name_dic:continue

        udp_client_socket.sendto(msg.encode('utf-8'),qq_name_dic[qq_name])

        back_msg,addr=udp_client_socket.recvfrom(BUFSIZE)

        print('来自[%s:%s]的一条消息:\033[1;44m%s\033[0m' %(addr[0],addr[1],back_msg.decode('utf-8')))

udp_client_socket.close()

udp客户端2

时间服务器

#_*_coding:utf-8_*_

__author__ = 'Linhaifeng'

from socket import *

from time import strftime

ip_port=('127.0.0.1',9000)

bufsize=1024

tcp_server=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM)

tcp_server.bind(ip_port)

while True:

    msg,addr=tcp_server.recvfrom(bufsize)

    print('===>',msg)

    if not msg:

        time_fmt='%Y-%m-%d %X'

    else:

        time_fmt=msg.decode('utf-8')

    back_msg=strftime(time_fmt)

    tcp_server.sendto(back_msg.encode('utf-8'),addr)

tcp_server.close()

ntp服务端
#_*_coding:utf-8_*_

__author__ = 'Linhaifeng'

from socket import *

ip_port=('127.0.0.1',9000)

bufsize=1024

tcp_client=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM)

while True:

    msg=input('请输入时间格式(例%Y %m %d)>>: ').strip()

    tcp_client.sendto(msg.encode('utf-8'),ip_port)

    data=tcp_client.recv(bufsize)

    print(data.decode('utf-8'))

tcp_client.close()

ntp客户端
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