socket 套接字

1、套接字介绍

? ? ? ? socket起源于Unix，遵循“一切皆文件”出发点，都可以用“打开open –> 读写write/read –> 关闭close”模式来操作。

? ? ? ? 在设计模式中，Socket把复杂的TCP/IP协议族隐藏在Socket接口后面，Socket去组织数据，以符合指定的协议。Socket是应用层与TCP/IP协议族通信的中间软件抽象层，它是一组接口。

2、套接字服务过程（TCP协议）

3、一个简单服务器示例

? ? ???s=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)????????
· 协议族，通常为AF_INET，表示互联网协议族（TCP/IP协议族）。
· socket类型：SOCK_STREAM，流式套接字提供可靠的、面向连接的通信流:它使用TCP协议，从而保证了数据传输的正确性和顺序性(TCP：可靠的、重传、有连接的，一般用于控制命令)。

?3.1 server??

????????s.listen()????0成功，-1失败
· 服务器端套接字一直处于监听状态，不受客户端连接的影响。
· 接收到客户端套接字的连接请求，就会响应客户端套接字的请求，建立一个新的线程，并把服务器端套接字的描述发送给客户端。

????????s.accept() ?
· 返回新的socket，用于完成和本次接受的客户端通信。从已完成连接的列表，返回连接；没有连接，线程则进入阻塞睡眠状态。

import socket
import struct
import json
from tqdm import tqdm

server=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
serversocketaddr=('127.0.0.1',12345)
server.bind(serversocketaddr)
server.listen(1024)

clientsocket,addr=server.accept()
print("Connection from %s has been established!" % clientsocket)

# recv多条数据出现粘包现象，可通过增加header解决，规定内容长度，获取指定内容
print("--------------BEGIN-----------------")
header_len_bytes=clientsocket.recv(4)   # 接收报头长度，固定4字节
header_len=struct.unpack("i",header_len_bytes)[0]
header=clientsocket.recv(header_len).decode()
header=json.loads(header)
file_size=header["file_size"]
file_data=clientsocket.recv(file_size)

print("[{}]{}".format(type(file_data),file_data))
print("--------------END-----------------","\n")
server.close()

? 3.2?client

import socket
import os.path
import json
import struct

client=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
serversocketaddr=('127.0.0.1',12345)
client.connect(serversocketaddr)

file_name="/Users/test/client.png"
file_size=os.path.getsize(file_name)
with open(file_name,'rb') as file:
    file_data=file.read()
    header = {"file_size": file_size,
              "file_name": file_name}
    header_bytes = json.dumps(header).encode()
    header_length = struct.pack("i", len(header_bytes))
    client.send(header_length)
    client.send(header_bytes)
    # client.sendall(file_data)
    client.send(b"<END>")
    client.close()

3.3 data exchange

· 内容以字节码传输（bytes）
· s.send() ?发送内容，只支持字节类型.多个数据包存在粘包情况，需要处理。
· ?s.sendall() ?发送数据，直到所有的数据都发送完成或报错

3.4?RUN（控制台）

· 开始进程
?? ?/usr/local/bin/python3.7 server_file_name? ? #python运行目录 +运行文件
?? ?/usr/local/bin/python3.7 client_file_name

· 结束进程
?? ?sudo lsof -i :port ? # 终端查询当前端口的详情，获取到PID
?? ?kill -9 PID

4、浏览器包装

? ? ? ? 浏览器控制台，Header展示了客户端与服务器通信的信息。

4.1 Connection?

???????? keep-alive：长连接。在客户端与服务器建立SOCKET连接后，客户端不发起断开连接（client.close()），使浏览器可以一直与服务器进行数据交互。

???????? close：短连接。建立SOCKET连接后发送后接收完数据后马上断开连接。一般银行使用。

5、tcp连接过程：三次握手、四次挥手

? ? ? ? 在socket基础上，更好的理解三次握手、四次挥手