浅析python-socket编程

1. 什么是socket？

　　socket是套接字的英文名称，我们知道在TCP/IP协议簇体系中，将网络状态分为了应用层、传输层、网络层、物理层等四种状态，而socket是与传输层密切相关的，其主要实现协议为TCP及UDP。传输层实现端到端的通信，因此，每一个传输层连接有两个端点。那么，传输层连接的端点是什么呢？不是主机，不是主机的IP地址，不是应用进程，也不是传输层的协议端口。传输层连接的端点叫做套接字（socket）。根据RFC793的定义：端口号拼接到IP地址就构成了套接字。所谓套接字，实际上是一个通信端点，每个套接字都有一个套接字序号，包括主机的IP地址与一个16位的主机端口号，即形如（主机IP地址：端口号）。例如，如果IP地址是210.37.145.1，而端口号是23，那么得到套接字就是（210.37.145.1：23）。

总之，套接字Socket=（IP地址：端口号），套接字的表示方法是点分十进制的IP地址后面写上端口号，中间用冒号或逗号隔开。每一个传输层连接唯一地被通信两端的两个端点（即两个套接字）所确定。

套接字可以看成是两个网络应用程序进行通信时，各自通信连接中的一个端点。通信时，其中的一个网络应用程序将要传输的一段信息写入它所在主机的Socket中，该Socket通过网络接口卡的传输介质将这段信息发送给另一台主机的Socket中，使这段信息能传送到其他程序中。因此，两个应用程序之间的数据传输要通过套接字来完成。

在网络应用程序设计时，由于TCP/IP的核心内容被封装在操作系统中，如果应用程序要使用TCP/IP，可以通过系统提供的TCP/IP的编程接口来实现。在Windows环境下，网络应用程序编程接口称作Windows Socket。为了支持用户开发面向应用的通信程序，大部分系统都提供了一组基于TCP或者UDP的应用程序编程接口（API），该接口通常以一组函数的形式出现，也称为套接字（Socket）。

1. socket编程基本流程图

2. 使用socket及thread实现多线程聊天通信

　　服务器端：

import socket
import threading

HOST, PORT = "localhost", 8020
address = (HOST, PORT)

# socket.AF_INET代表IPV4, socket.AF_INET6代表IPV6
# socket.SOCK_STREAM代表TCP， SOCK_DGRAM代表UDP
server = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
server.bind(address)

server.listen()

def handlesock(sock, addr):
    while True:
        data = sock.recv(1024).decode("utf-8")
        if data == "exit":
            break
        print("收到来自客户端[{0}]的消息， 内容是[{1}]".format(addr, data))
        response = input("回复[{0}]:\t".format(addr)).encode("utf8")
        sock.send(response)

while True:
    sock, addr = server.accept()
    cur_sock = threading.Thread(target=handlesock, args=(sock, addr))
    cur_sock.start()

　　客户端：

import socket

client = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
client.connect(("localhost", 8020))

while True:
    response = input("回复服务器：").encode("utf8")
    client.send(response)
    if response=="exit":
        break
    data = client.recv(1024).decode("utf8")
    print("收到来自服务器的消息：%s" % data)

client.close()

　　解释：