Socket
一、通信
(一)本地进程间的通信
同台机器不同进程之间的提高方式有多种如:
1.队列
2.同步(互斥锁、条件变量等)
(二)网络进程之间的通信
1.如何唯一标识一个进程(本地PID、网络IP+传输协议+端口)
2.socket(套接字)是实现不同主机进程之间的通讯方式
二、Socket编程
(一)创建Socket
语法
socket.socket(AddressFamily,Type)
- Address Family(常用):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)
- 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)
import socket #python内置模块
#创建套接字(Socket) TCP协议
s1 = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
#创建套接字(Socket) UDP协议
s2 = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM)
print(s1)
(二)基于UDP协议的Socket编程
1.UDP客户端
- (1)使用socket(),生成套接字描述符;
- (2)通过host_post 结构设置服务器地址和监听端口;
- (3)向服务器发送数据,sendto() ;
- (4)关闭套接字,close() ;
注意:传输协议选择的是UDP协议,无法保证数据的完整性和成功发送
from socket import *
#创建一个UDP协议的套接字,发送一条数据到网络上的另外一个进程
#1.创建套接字
client_socket = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM)
#2.定义一个接受信息的目标,8080是一个目标服务器的端口,127.0.0.1是目标服务器地址
# server_host_port = ('127.0.0.1',8080) 可以写IP地址也可以写域名
server_host_port = ('127.0.0.1',8090)
#3.准备即将发送的数据 encode表示按照一种编码格式把数据变成字节数组bytes
# 数据一定是字节数据才能对外发布
datas = input('请输入:').encode('utf-8')
#4.发送数据,标识一个地址是通过IP+端口+协议
client_socket.sendto(datas,server_host_port)
print('发送完成')
#5.关闭套接字,其实就是释放了系统资源
client_socket.close()
2.UDP服务器端
- (1)使用函数socket(),生成套接字描述符;
- (2)通过host_post 结构设置服务器地址和监听端口;
- (3)使用bind() 函数绑定监听端口,将套接字文件描述符和地址类型变量(host_post)进行绑定;
- (4)接收客户端的数据,使用recvfrom() 函数接收客户端的网络数据;
- (5)关闭套接字,使用close() 函数释放资源;
from socket import *
#1.创建一个服务端的socket
scoket_server = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM)
#2.定义服务器端的IP地址和端口号
host_port = ('127.0.0.1',8090) #IP地址为本机地址,端口号可自定义(>6000)
#3.服务器端的socket绑定地址和窗口,只有绑定了地址和端口才能称之为服务器的socket
scoket_server.bind(host_port)
#4.接受客户端发送过来的数据,每次接受1KB的数据
#收到的每一个数据报都是元组,第一个值为数据内容,第二个值为源地址和源端口号
data = scoket_server.recvfrom(1024)
print(data[0].decode('utf-8'))
print(data)
#5.关闭套接字,释放资源
scoket_server.close()
任何客户端,必须连接到其他的服务器,进行交互响应,才能完成动态信息交互
客户端
服务器端
三、UDP的echo代码
echo服务是一种非常有用的用于调试和检测的工具。该协议接收到什么原样发回,类似于日常生活中的“回声”,即存在回显
(一)客户端的echo代码
from socket import *
'''
需求:
- 1.客户端可以发送多条数据
- 2.客户端如果发送一个“exit”则客户端退出,释放资源
- 3.服务器端收到什么就返回什么
'''
#定义变量,是否退出客户端的标记
flag = True
#1.创建套接字
client_socket = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM)
while flag:
#2.定义一个接受信息的目标,8080是一个目标服务器的端口,127.0.0.1是目标服务器地址
# server_host_port = ('127.0.0.1',8080) 可以写IP地址也可以写域名
server_host_port = ('127.0.0.1',8090)
#3.准备即将发送的数据 encode表示按照一种编码格式把数据变成字节数组bytes
# 数据一定是字节数据才能对外发布
datas = input('请输入:').encode('utf-8')
#4.发送数据,标识一个地址是通过IP+端口+协议
client_socket.sendto(datas,server_host_port)
#一定可以从服务器接收到返回过来的数据,打印服务器返回的数值
print("返回的数值是:",client_socket.recvfrom(1024)[0].decode('utf-8'))
if (datas.decode('utf-8')) == "exit": #注意datas为字节数据,所以要将其转为字符串
flag = False
#5.关闭套接字,释放系统资源
client_socket.close()
(二)服务器端的echo代码
from socket import *
#1.创建一个服务端的socket
scoket_server = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM)
#2.定义服务器端的IP地址和端口号
host_port = ('',8090) #如果服务器是真实的物理小型服务器,IP地址有很多。任何本机的IP地址都绑定使用“空字符串”
#3.服务器端的socket绑定地址和窗口,只有绑定了地址和端口才能称之为服务器的socket
scoket_server.bind(host_port)
while True:
data = scoket_server.recvfrom(1024)
#服务器收到数据之后原封不动返回,而且是收到哪个客户端的信息就返回给哪个客户端
scoket_server.sendto(data[0],data[1])
print(data[0].decode('utf-8'))
#5.关闭套接字,释放资源
scoket_server.close()
四、UDP客户端和服务器端的区分
- udp的服务器和客户端的区分:往往是通过
请求服务
和提供服务
来进行区分 - 请求服务的一方称为:客户端
- 提供服务的一方称为:服务器
- 一般情况下,服务器端,需要绑定端口,目的是为了让其他的客户端能够正确发送到此进程
- 客户端,一般不需要绑定,而是让操作系统随机分配,这样就不会因为需要绑定的端口被占用而导致程序无法运行的情况