Programming Fundamentals of socket programming

Significance socket programming
OSI seven
socket layer
What is the socket
Socket classification
Socket workflow
TCP-based sockets
UDP-based socket
Stick pack phenomenon
What is the stick package
Stick package of solutions
The legitimacy of the authentication client link
socketserver concurrency

1. significance socket programming

　　Client / server architecture (c / s architecture)

Hardware c / s architecture (printer)
Software c / s architecture

　　　　　　Internet everywhere is C / S structure

　　　　If a website is the server, your browser is the client (S architecture is also a B / C / S architecture)

　　　　Tencent as a server to provide the video for you, you have the next Tencent video client to see its video

　　C / S structure and socket relationship:

　　　　socket is more convenient to complete the development of C / S architecture

2.OSI seven

　　A complete computer system is composed of hardware, operating system, application software composed of three, with the three conditions, one computer system can themselves play with myself (to make a stand-alone game, playing a demining Han)

　　If you're going to play with other people, then you need to get online, what is the Internet?

　　The core of the Internet is a bunch of protocols, protocol is the standard, such as standard human communications world is English.

　　People in different division of the Internet protocol hierarchy logically divided:

　　　　Internet protocol according to different functions into seven or osi tcp / ip five or tcp / ip four layers:

　　　　Each common physical device:

　　Why learn socket must first learn Internet Protocol:　　　　

　　1. First of all: the goal of this lesson is to teach you how to socket-based programming, to develop one of its own C / S software architecture

　　2. Second: C / software (application layer) S is a communication architecture based network

　　3. Then: That is a bunch of core network protocol, the protocol that is the standard, you want to develop a software-based network communication, we must follow these standards.

　　4. Finally: Let's start from the study of these standards, open our socket programming Tour

3.socket layer

　　socket layer Where?

What is 4.socket

　　Socket is the application layer and the intermediate software TCP / IP protocol suite to communicate abstraction layer, which is a set of interfaces .

　　在设计模式中，Socket其实就是一个门面模式，它把复杂的TCP/IP协议族隐藏在Socket接口后面，对用户来说，一组简单的接口就是全部，让Socket去组织数据，以符合指定的协议。

　　所以，我们无需深入理解tcp/udp协议，socket已经为我们封装好了，我们只需要遵循socket的规定去编程，写出的程序自然就是遵循tcp/udp标准的。

　　　　也有人将socket说成ip+port，ip是用来标识互联网中的一台主机的位置，而port是用来标识这台机器上的一个应用程序，ip地址是配置到网卡上的，而port是应用程序开启的，ip与port的绑定就标识了互联网中独一无二的一个应用程序；

　　　　而程序的pid是同一台机器上不同进程或者线程的标识

5.套接字分类

　　套接字有两种（或者称为有两个种族）,分别是基于文件型的和基于网络型的。

　　基于文件类型的套接字家族：AF_UNIX

　　unix一切皆文件，基于文件的套接字调用的就是底层的文件系统来取数据，两个套接字进程运行在同一机器，可以通过访问同一个文件系统间接完成通信

　　基于网络类型的套接字家族：AF_INET

　　还有AF_INET6被用于ipv6，还有一些其他的地址家族，不过，他们要么是只用于某个平台，要么就是已经被废弃，或者是很少被使用，或者是根本没有实现。

　　AF_INET是使用最广泛的一个，python支持很多种地址家族，但是由于我们只关心网络编程，所以大部分时候我么只使用AF_INET。

6.套接字工作流程

　　服务器端:

　　　　服务器端先初始化Socket，然后与端口绑定(bind)，对端口进行监听(listen)，调用accept阻塞，等待客户端连接。

　　客户端：

　　　　初始化一个Socket，然后连接服务器(connect)，如果连接成功，这时客户端与服务器端的连接就建立了。

　　客户端发送数据请求，服务器端接收请求并处理请求，然后把回应数据发送给客户端，客户端读取数据，最后关闭连接，一次交互结束。

　　socket()模块函数使用方法

 1 import socket
 2 socket.socket(socket_family,socket_type,protocal=0)
 3 #socket_family 可以是 AF_UNIX 或 AF_INET。socket_type 可以是 SOCK_STREAM 或 SOCK_DGRAM。protocol 一般不填,默认值为 0。
 4 
 5 #获取tcp/ip套接字
 6 tcpSock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
 7 
 8 #获取udp/ip套接字
 9 udpSock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
10 
11 #由于 socket 模块中有太多的属性。我们在这里破例使用了'from module import *'语句。使用 'from socket import *',我们就把 socket 模块里的所有属性都带到我们的命名空间里了,这样能 大幅减短我们的代码。
12 #例如tcpSock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)

　　服务端套接字函数：

　　s.bind() 　　　　　　　　绑定(主机,端口号)到套接字

　　s.listen() 　　　　　　　　开始TCP监听

　　s.accept()　　　　　　　　被动接受TCP客户的连接,(阻塞式)等待连接的到来

　　客户端套接字函数：

　　s.connect() 　　　　　　　主动初始化TCP服务器连接

　　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

　　公共用途的套接字函数：

　　s.recv() 　　　　　　　　接收TCP数据
　　s.send() 　　　　　　　　发送TCP数据(send在待发送数据量大于己端缓存区剩余空间时,数据丢失,不会发完)
　　s.sendall() 　　　　　　　发送完整的TCP数据(本质就是循环调用send,sendall在待发送数据量大于己端缓存区剩余空间时,数据不丢失,循环调用send直到发完)
　　s.recvfrom() 　　　　　　接收UDP数据
　　s.sendto() 　　　　　　　发送UDP数据
　　s.getpeername() 　　　　连接到当前套接字的远端的地址
　　s.getsockname() 　　　　当前套接字的地址
　　s.getsockopt() 　　　　　返回指定套接字的参数
　　s.setsockopt() 　　　　　设置指定套接字的参数
　　s.close() 　　　　　　　　关闭套接字

　　面向文件的套接字的函数：

　　s.fileno()　　　　　　　　套接字的文件描述符

　　s.makefile()　　　　　　　创建一个与该套接字相关的文件

　　面向锁的套接字方法：

　　s.setblocking()　　　　　　设置套接字的阻塞与非阻塞模式

　　s.settimeout()　　　　　　设置阻塞套接字操作的超时时间

　　s.gettimeout()　　　　　　得到阻塞套接字操作的超时时间

7.基于TCP的套接字

Programming Fundamentals of socket programming

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