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Socket概念

Python Socket編程

發(fā)送接收緩沖? 消息格式定義

Socket概念

?Socket套接字，一種獨立于協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)編程接口，就是對網(wǎng)絡(luò)中不同主機上的應(yīng)用進程之間進行雙向通信的端點。

TCP把連接作為最基本的對象，每一條TCP連接都有兩個端點，這種端點我們叫作套接字（socket）。

IP層的ip地址可以唯一標示主機，而TCP層協(xié)議和端口號可以唯一標示主機的一個進程，這樣我們可以利用ip地址＋協(xié)議＋端口號唯一標示網(wǎng)絡(luò)中的一個進程。 能夠唯一標示網(wǎng)絡(luò)中的進程后，它們就可以利用socket進行通信了

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Python Socket編程

使用python內(nèi)置的socket庫，目前socket編程，最多是通過tcp協(xié)議進行網(wǎng)絡(luò)通訊的。

tcp進行通訊的程序雙方，分為服務(wù)端和客戶端。

tcp協(xié)議進行通訊的雙方，是需要先建立一個虛擬連接的，然后雙方程序員才能發(fā)送業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)信息。

服務(wù)端需要四個步驟：

??????? 1.新建socket

????????2.綁定IP和端口號

??????? 3.監(jiān)聽連接

??????? 4.收發(fā)消息

客戶端需要三個步驟：

??????? 1.新建socket

??????? 2.連接服務(wù)器端

??????? 3.發(fā)收消息

服務(wù)端比客戶端先運行，服務(wù)端先運行然后等待客戶端連接

#TCP 服務(wù)端端程序 server.py
#導(dǎo)入socket庫
from socket import *
#主機地址為0.0.0.0，表示綁定本機所有網(wǎng)絡(luò)接口ip地址
#等待客戶端來連接
IP='127.0.0.1'
#端口號
PORT=50000
#定義一次從socket緩沖區(qū)最多讀入512個字節(jié)數(shù)據(jù)
BUFLEN=512

#實例化一個socket對象
#參數(shù) AF＿INET 表示該socket網(wǎng)絡(luò)層使用IP協(xié)議
#參數(shù) SOCK＿STREAM 表示該socket傳輸層使用tcp協(xié)議
listenSocket=socket(AF_INET,SOCK_STREAM)

#socket綁定地址和端口
listenSocket.bind((IP,PORT))

#使socket處于監(jiān)聽狀態(tài)，等待客戶端的連接請求
#調(diào)用了.listen,就把socket置于等待連接狀態(tài)
#參數(shù)5表示 最多接受多少個等待連接的客戶端
listenSocket.listen(5)
print(f'服務(wù)端啟動成功，在{PORT}端口等待客戶端連接...')

#接收客戶端連接，無客戶端連接時，就處于睡眠狀態(tài)
dataSocket,addr=listenSocket.accept()
print('接受一個客戶端連接：',addr)

while True:
    #嘗試讀取對方發(fā)送的消息
    #BUFLEN 指定從接收緩沖里最多讀取多少字節(jié)
    recved=dataSocket.recv(BUFLEN)

    #如果返回空bytes，表示對方關(guān)閉了連接
    #退出循環(huán)，結(jié)束消息收發(fā)
    if not recved:
        break

    #讀取的學(xué)節(jié)數(shù)據(jù)是bytes類型，需要解碼為字符串
    info=recved.decode()
    print(f'收到對方信息：{info}')

    #發(fā)送的數(shù)據(jù)類型必須是bytes，所以要編碼
    dataSocket.send(f'服務(wù)端接收到了信息{info}'.encode())

#服務(wù)端也調(diào)用close（）關(guān)閉socket
dataSocket.close()
listenSocket.close()

#TCP 客戶端程序 client.py
from socket import *
IP='127.0.0.1'
SERVER_PORT=50000
BUFLEN=512

#實例化一個socket對象，指明協(xié)議
dataSocket =socket(AF_INET,SOCK_STREAM)

#連接服務(wù)端socket
dataSocket.connect((IP,SERVER_PORT))

while True:
    #從終端讀入用戶輸入的字符串
    toSend =input('>>>')

    # 退出，跳出循環(huán)
    if toSend =='exit':
        break

    #發(fā)送消息，也要編碼為 bytes
    dataSocket.send(toSend.encode())

    #等待接收服務(wù)段的消息，如果沒有消息就一直等待
    recved=dataSocket.recv(BUFLEN)

    #如果返回空bytes，表示對方關(guān)閉了連接
    if not recved:
        break

    #打印讀取的信息
        print(recved.decode())
dataSocket.close()

運行代碼之前，先查看的有沒有處于50000的端口，然后執(zhí)行server.py再查看端口，然后執(zhí)行client.py再查看端口。

?建立連接后，就能收發(fā)信息了

發(fā)送接收緩沖? 消息格式定義

編程的時候，如果要跟某個IP建立連接，我們需要調(diào)用操作系統(tǒng)提供的?socket API。

socket?在操作系統(tǒng)層面，可以理解為一個文件。我們可以對這個文件進行一些方法操作。

• 用listen方法，可以讓程序作為服務(wù)器監(jiān)聽其他客戶端的連接。
• 用connect，可以作為客戶端連接服務(wù)器。
• 用send或write可以發(fā)送數(shù)據(jù)，recv或read可以接收數(shù)據(jù)。

在建立好連接之后，如果我們想給遠端服務(wù)發(fā)點什么東西，那就只需要對這個文件執(zhí)行寫操作就行了。

剩下的發(fā)送工作自然就是由操作系統(tǒng)內(nèi)核來完成了。

既然是寫給操作系統(tǒng)，那操作系統(tǒng)就需要提供一個地方給用戶寫。同理，接收消息也是一樣。這個地方就是?socket 緩沖區(qū)。

• 用戶發(fā)送消息的時候?qū)懡o send buffer（發(fā)送緩沖區(qū)）
• 用戶接收消息的時候?qū)懡o recv buffer（接收緩沖區(qū)）

也就是說一個socket ，會帶有兩個緩沖區(qū)，一個用于發(fā)送，一個用于接收。因為這是個先進先出的結(jié)構(gòu)，有時候也叫它們發(fā)送、接收隊列。

?在企業(yè)中開發(fā)的程序通信，消息往往有格式定義。消息的格式定義可以歸入OSI中的表示層

比如：定義的消息，包括消息頭和消息體。

消息頭存放消息的數(shù)據(jù)格式(消息的長度、類型、狀態(tài)等)，消息體存放具體傳送的數(shù)據(jù)。

對于TCP協(xié)議傳輸信息的程序來說，格式一定要有明確規(guī)定的消息邊界。因為TCP傳輸?shù)氖亲止?jié)流(bytes stream)，如果消息中沒有指定邊界或者長度，接收方就不知道完整的消息從字節(jié)流的哪里開始，到哪里結(jié)束。

指定消息的邊界有兩種方式：

??????? 1.用特殊字節(jié)作為消息的結(jié)尾符號

?????????? 可以用消息中不易出現(xiàn)的字符串(比如 FFFFFF)作為消息的結(jié)尾字符

??????? 2.在消息開頭某個位置，直接指定消息的長度

??????????? UDP協(xié)議通常不用指定邊界，因為UDP是數(shù)據(jù)報協(xié)議，應(yīng)用程序從socket接收到的

??????????? 必定是發(fā)送方發(fā)送的完整消息。{:.notice-info}文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-466610.html

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