网络编程通过tcp协议进行聊天对话

网络编程
自从互联网诞生以来，现在基本上所有的程序都是网络程序，很少有单机版的程序了。

计算机网络就是把各个计算机连接到一起，让网络中的计算机可以互相通信。网络编程就是如何在程序中实现两台计算机的通信。

网络编程对所有开发语言都是一样的，Python也不例外。用Python进行网络编程，就是在Python程序本身这个进程内，连接别的服务器进程的通信端口进行通信。

基本概念
IP地址实际上是一个32位整数（称为IPv4），以字符串表示的IP地址如192.168.0.1实际上是把32位整数按8位分组后的数字表示，目的是便于阅读。

IPv6地址实际上是一个128位整数，它是目前使用的IPv4的升级版，以字符串表示类似于2001:0db8:85a3:0042:1000:8a2e:0370:7334。

TCP协议则是建立在IP协议之上的。TCP协议负责在两台计算机之间建立可靠连接，保证数据包按顺序到达。TCP协议会通过握手建立连接，然后，对每个IP包编号，确保对方按顺序收到，如果包丢掉了，就自动重发。

许多常用的更高级的协议都是建立在TCP协议基础上的，比如用于浏览器的HTTP协议、发送邮件的SMTP协议等。

一个TCP报文除了包含要传输的数据外，还包含源IP地址和目标IP地址，源端口和目标端口。

端口有什么作用？在两台计算机通信时，只发IP地址是不够的，因为同一台计算机上跑着多个网络程序。一个TCP报文来了之后，到底是交给浏览器还是QQ，就需要端口号来区分。每个网络程序都向操作系统申请唯一的端口号，这样，两个进程在两台计算机之间建立网络连接就需要各自的IP地址和各自的端口号。

一个进程也可能同时与多个计算机建立链接，因此它会申请很多端口。

TCP编程

什么是 Socket?

Socket又称”套接字”，应用程序通常通过”套接字”向网络发出请求或者应答网络请求，使主机间或者一台计算机上的进程间可以通讯。

socket（）函数
Python中，我们用socket（）函数来创建套接字。

Socket对象（内建）主要方法

服务器端套接字

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就可以了。

s.accept() 被动接受TCP客户端连接,(阻塞式)等待连接的到来

客户端套接字

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.connect_ex() connect()函数的扩展版本,出错时返回出错码,而不是抛出异常

公共用途套接字函数
s.recv() 接收TCP数据，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.close() 关闭套接字

服务器

和客户端编程相比，服务器编程就要复杂一些。

服务器进程首先要绑定一个端口并监听来自其他客户端的连接。如果某个客户端连接过来了，服务器就与该客户端建立Socket连接，随后的通信就靠这个Socket连接了。

所以，服务器会打开固定端口（比如80）监听，每来一个客户端连接，就创建该Socket连接。由于服务器会有大量来自客户端的连接，所以，服务器要能够区分一个Socket连接是和哪个客户端绑定的。一个Socket依赖4项：服务器地址、服务器端口、客户端地址、客户端端口来唯一确定一个Socket。

但是服务器还需要同时响应多个客户端的请求，所以，每个连接都需要一个新的进程或者新的线程来处理，否则，服务器一次就只能服务一个客户端了。

例

#导入 socket和_thread模块
import socket
import _thread
#创建socket对象
serverSocket=socket.socket(family=socket.AF_INET,type=socket.SOCK_STREAM)
#获取本地主机名和端口号
serverSocket.bind(("localhost",8888))
print("服务器等待。。。")
#设置最大连接数，超过后排队
serverSocket.listen(5)
#serverSocket.accpet()会返回两个值一个是客户端实例另一个是客户端地址ip
clientSocket,addr=serverSocket.accept()
#进行多线程获取客户端内容
def jieshoumsg():
    while True:
        #接收小于1024字节的数据并编码成utf-8格式
        msg = clientSocket.recv(1024).decode("utf-8")
        print("客户端说：", msg)
_thread.start_new_thread(jieshoumsg,())
#进行多线程对客户端发送内容
def sendqq():
    while True:
        qq=input("我说：")
        #发送数据并解析成utf-8格式
        clientSocket.send(qq.encode("utf-8"))
_thread.start_new_thread(sendqq(),())

客户端
大多数连接都是可靠的TCP连接。创建TCP连接时，主动发起连接的叫客户端，被动响应连接的叫服务器。

import socket
import _thread
#创建Socket对象
clientSocket=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
#连接指定的服务端 和端口
clientSocket.connect(("localhost",8888))
print("客户端连接")
#下面就跟服务器的一样了
def jieshoumsg():
    while True:
        msg = clientSocket.recv(1024).decode("utf-8")
        print("服务器说：", msg)
_thread.start_new_thread(jieshoumsg,())

def sendqq():
    while True:
        qq=input("我说")
        clientSocket.send(qq.encode("utf-8"))
_thread.start_new_thread(sendqq(),())

网络编程通过tcp协议进行聊天对话

TCP编程

猜你喜欢