python网络编程 TCP协议 TCP与UDP的区别

TCP（Transmission Control Protocol)简称传输控制协议，它是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议。

创建TCP通信三个步骤：

创建连接
数据传送
终止连接

TCP通信类似于生活中的打电话，通信开始前一定要先建立相关的连接。

TCP特点：

面向连接这种连接是一对一的，因此TCP不适用于广播的应用程序
可靠传输
1. TCP采用应答机制
2. 超时重传
3. 错误校验
4. 流量控制和阻塞管理

TCP优点：

可靠、稳定
适合传输大量数据

TCP缺点：

传输速度慢
占用系统资源高

TCP的使用场景：对网络通讯质量有较高要求

浏览器 HTTP协议基于TCP协议
文件传输

TCP的三次握手（连接）

TCP的4次挥手（断开）

TCP网络程序流程

案例基于TCP的文件下载器（同步下载）

TCP严格区分客户端与服务端。

TCP客户端

import socket

if __name__ == '__main__':
    # 创建tcp客户端套接字
    tcp_client_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
    # 和服务端程序建立连接
    tcp_client_socket.connect(("127.0.0.1", 8989))
    # 接收用户下载的文件名数据
    file_name = input("请输入您要下载的文件名:")
    # 对字符串进程编码成为二进制数据
    file_name_data = file_name.encode("utf-8")
    # 发送数据
    tcp_client_socket.send(file_name_data)

    # 指定路径，先把文件创建到指定路径，然后在打开文件写入数据
    with open("/home/python/Desktop/" + file_name, "wb") as file:

        # 循环接收服务端发送的文件二进制数据
        while True:
            # 接收一次服务端发送的数据
            file_data = tcp_client_socket.recv(1024)
            if file_data:
                # 循环往文件中写入数据
                file.write(file_data)
            else:
                # 服务端发送文件完成
                break

    # 关闭套接字
    tcp_client_socket.close()

TCP服务端

import socket
import os


if __name__ == '__main__':
    tcp_server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
    # 设置socket选项，程序退出端口号立即释放， 可以复用端口号
    # 提示： 默认是 tcp断开连接，但真正释放端口号需要等待1-2分钟
    tcp_server_socket.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR,True)
    # 给程序绑定端口号
    tcp_server_socket.bind(("", 8989))
    # 设置监听
    tcp_server_socket.listen(128)
    # 循环等待接收客户端的连接请求，可以服务与多个客户端， 但是是一个客户端下载文件以后另外一个客户端才能下载文件
    while True:
        # 等待接收客户端的连接请求
        service_client_socket, ip_port = tcp_server_socket.accept()
        # 代码执行到此，说明连接建立成功
        print("客户端的ip地址和端口号:", ip_port)
        # 接收客户端请求数据(其实就是客户端发送的文件名)
        recv_data = service_client_socket.recv(1024)
        # 对二进制数据进行解码
        file_name = recv_data.decode("utf-8")
        print(file_name)

        # 判断请求的文件是否存在
        # 1. try-except 如果打开文件出现异常，说明文件不存在
        # 2. os.path.exits 判断文件是否存在
        # 判断指定文件或者文件夹是否存在
        if os.path.exists(file_name):
            # 根据客户端请求文件名打开指定文件，读取文件中的数据
            with open(file_name, "rb") as file:  
                while True:
                    # 读取文件数据
                    file_data = file.read(1024)
                    if file_data:
                        # 发送数据给客户端
                        service_client_socket.send(file_data)
                    else:
                        # 文件读取完成
                        break
        else:
            service_client_socket.send("无此文件".encode("utf-8")
        service_client_socket.close()
    # tcp_server_socket.close()

TCP注意点：

tcp服务器一般情况下都需要绑定端口号，否则客户端找不到这个服务器
tcp客户端一般不绑定端口号，使用随机生成的端口号即可
当一个tcp客户端和服务端连接成功后，服务器端会有1个新的套接字，这个套接字用来标记这个客户端，单独为这个客户端服务
listen后的套接字是被动套接字，只用来接收新的客户端的链接请求的，而accept返回的新套接字是标记这个新客户端的
关闭listen后的套接字意味着被动套接字关闭了，会导致新的客户端不能够连接服务器，但是之前已经连接成功的客户端正常通信
关闭accept返回的套接字意味着这个客户端已经服务完毕，注意和第5点的区别
当客户端的套接字调用close后，服务器端会recv解堵塞，并且返回的长度为0，因此服务器可以通过返回数据的长度来区别客户端是否已经下线

2.TCP和UDP的区别

TCP面向连接，UDP不面向连接
TCP需要连接传输速度慢，UDP不需要连接传输速度快
TCP不支持发广播，UDP支持发广播
TCP对系统资源要求较多，UDP对系统资源要求较少
TCP提供可靠的数据传输，UDP不保证可靠的数据传输，易出现丢包情况
TCP适合发送大量数据，UDP适合发送少量数据
TCP有流量控制，UDP没有流量控制

python网络编程 TCP协议 TCP与UDP的区别

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