Python下TCP编程

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在Python中使用socket模块的socket函数可以完成，语法格式如下：

s=socket.socket(AddressFamily, Type)

函数socket.socket创建一个socket，返回该socket的描述符。该函数带有两个参数。

• Address Family：可以选择AF_INET（用于Internet进程间通信），或者AF_UNIX（用于同一台机器进程间通信），实际工作中常用AF_INET。

• Type：套接字类型，可以是SOCK_STREAM（流式套接字，主要用于TCP协议）或者SOCK_DGRAM（数据报套接字，主要用于UDP协议）。

socket对象的内置方法

方法	描述
s.bind()	绑定地址(host,port)到套接字，在AF_INET下以元组(host,port)的形式表示地址。
s.listen()	开始TCP监听。backlog指定在拒绝连接之前，操作系统可以挂起的最大连接数量。该值至少为1，大部分应用程序设为5即可
s.accept()	被动接受TCP客户端连接，（阻塞式）等待连接的到来。
s.connect()	主动初始化TCP服务器连接，一般address的格式为元组(hostname,port)，如果连接出错，返回socket,error错误
s.recv()	接收TCP数据，以字符串形式返回。bufsize指定要接收的最大数据量；flag提供有关消息的其他信息，通常可以忽略
s.send()	发送TCP数据，将string中的数据发送到连接的套接字。返回值是要发送的字节数量，该数量可能小于string的字节大小
s.sendall()	完整发送TCP数据，将string中的数据发送到连接的套接字，但在返回之前会尝试发送所有数据。成功则返回Node，失败则抛出异常
s.recvfrom()	接收UDP数据。与recv()类似，但返回值是(data,address)元组。其中data是包含接收数据的字符串，address是发送数据的套接字地址
s.sendto()	发送UDP数据，将数据发送到套接字。address是形式为(ipaddr,port)的元组，指定远程地址。返回值是发送的字节数
s.close()	关闭套接字

创建TCP服务器

完成一个TCP服务器的功能，需要流程如下：

• 使用socket创建一个套接字。
• 使用bind绑定IP和端口。
• 使用listen使套接字变为可以被动连接。
• 使用accept等待客户端的连接。
• 使用recv/send接收发送数据。

创建一个server.py文件，代码如下：

import socket                                               #导入socket模块
host='127.0.0.1'                                            #主机IP
port=8080                                                   #端口号
web=socket.socket()                                         #创建socket对象
web.bind((host,port))                                       #绑定端口
web.listen(5)                                               #设置最多连接数
print('服务器等待客户端连接...')
#开户死循环
while True:
    conn,addr=web.accept()                                  #建立客户端连接
    data=conn.recv(1024)                                    #获取客户端请求数据
    print(data)                                             #打印接收到的数据
    conn.sendall(b'HTTP/1.1 200 OK\r\n\r\nHello World')     #向客户端发送数据
    conn.close()                                            #关闭连接

创建一个client.py文件，代码如下：

import socket
s=socket.socket()
host='127.0.0.1'
port=8080
s.connect((host,port))
send_data=input("请输入要发送的数据：")
s.send(send_data.encode())
#接收对方发送过来的数据，最大接收1024个字节
recvData=s.recv(1024).decode()
print('接收到的数据为：',recvData)
#关闭套接字
s.close()

制作简易聊天窗口：

创建server.py文件，作为服务器程序，代码如下：

import socket
host=socket.gethostname()
port=12345
s=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
s.bind((host,port))
s.listen(1)
sock,addr=s.accept()
print('连接已经建立')
info=sock.recv(1024).decode()
while info!='byebye':
    if info:
        print('接收到的内容：'+info)
    send_data=input('输入发送内容：')
    sock.send(send_data.encode())
    if send_data=='byebye':
        break
    info=sock.recv(1024).decode()
sock.close()
s.close()

创建client.py文件，作为客户端程度，代码如下：

import socket
s=socket.socket()
host=socket.gethostname()
port=12345
s.connect((host,port))
print('已连接')
info=''
while info!='byebye':
    send_data=input('输入发送内容：')
    s.send(send_data.encode())
    if send_data=='byebye':
        break
    info=s.recv(1024).decode()
    print('接收到的内容：'+info)
s.close()

UDP

不同于TCP协议，UDP协议是面向无连接的协议。

使用UDP协议时，不需要建立链接，只需要知道对方的IP地址和端口号，就可以直接发数据包。但是，数据无法保证一定到达。

虽然用UDP传输数据不可靠，但它的优点是比TCP协议速度快。

对于不要求可靠到达的数据，就可以使用UDP协议。

UDP是面向消息的协议，通信时不需要建立连接，数据的传输自然是不可靠的。

UPD一般用于多点通信和实时的数据业务。

• 语音广播
• 视频
• 聊天软件
• TFTP（简单文件传送）
• SNMP（简单网络管理协议）
• RIP（路由信息协议，如报告股票市场、航空信息）
• DNS（域名解释）

?创建UDP服务器

创建udp_server.py文件，代码如下：

import socket

s=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM)
s.bind(('127.0.0.1',8888))
print('绑定UDP到8888端口')
data,addr=s.recvfrom(1024)
data=float(data)*1.8+32
send_data='转换后的温度（单位：华氏温度）：'+str(data)
print('Received from %s:%s.'%addr)
s.sendto(send_data.encode(),addr)
s.close()

创建UDP客户端

创建一个UDP客户端的流程步骤如下：

• 创建客户端套接字
• 发送/接收数据。
• 关闭套接字
  创建udp_client.py文件，代码如下：

import socket

s=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM)
data=input('请输入要转换的温度（单位：摄氏温度）：')
s.sendto(data.encode(),('127.0.0.1',8888))
print(s.recv(1024).decode())
s.close()