python之我理解的socket

2021-05-16 12:30

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标签:设计   listen   就是   客户端   单机游戏   png   了解   硬件   数据量   

一.为什么学socket?

完成C/S架构的开发。

思考:什么是C/S架构。

二.学前准备

计算机系统=硬件+系统软件+应用软件,将这样的计算机比作成一个人,在地球这样的大环境下你只能和自己玩(比如自带的单机游戏扫雷什么的),但是地球上不会就只有一个人,地球上的人需要互相交流(语言),要想所有人都听得懂所以人类出了一个官方的语言英语,计算机之间交流就是通过互联网协议。

重点:互联网的核心就是由一堆协议组成,协议就是标准,比如全世界人通信的标准是英语

为什么学习socket要先学习互联网协议?

1.首先:学习socket是为了开发C/S架构软件

2.其次:C/S架构的软件(软件属于应用层)是基于网络进行通信的

3.最后:网络的核心即一堆协议,协议即标准,你想开发一款基于网络通信的软件,就必须遵循这些标准。

三.了解socket的位置

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四.什么是socket?

将socket理解为一个袋子,这个袋子将应用层与下面的所有层分开,将下面的层整齐的封装起来,袋子口上面有接口。我们不需要理解袋子里装的协议,只需要遵循socket的协议就可以。

五.套接字发展与分类

套接字起源于 20 世纪 70 年代加利福尼亚大学伯克利分校版本的 Unix,即人们所说的 BSD Unix。 因此,有时人们也把套接字称为“伯克利套接字”或“BSD 套接字”。一开始,套接字被设计用在同 一台主机上多个应用程序之间的通讯。这也被称进程间通讯,或 IPC。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

套接字家族的名字: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

套接字家族的名字: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,所有地址家族中,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)。

 六.套接字工作流程

 一个生活中的场景。你要打电话给一个朋友,先拨号,朋友听到电话铃声后提起电话,这时你和你的朋友就建立起了连接,就可以讲话了。等交流结束,挂断电话结束此次交谈。 生活中的场景就解释了这工作原理。

先从服务器端说起。

服务器端先初始化Socket(买一个手机)。

然后与端口绑定(bind)(插上一个电话卡)。

对端口进行监听(listen),调用accept阻塞,等待客户端连接。(等待朋友电话)

客户端

在这时如果有个客户端初始化一个Socket(朋友的电话)。

然后连接服务器(connect)(知道你的电话号码,给你打电话)。

如果连接成功(接通电话),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

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 socket模块使用方法:

import socket------------------调用socket模块,来创建C/S架构
socket.socket(socket_family,socket_type,protocal=0)
socket_family 可以是 AF_UNIX 或 AF_INET。(选择套接字家族,我们使用socket是为了服务端与客户端之间的通信,基于网络类型的所以选择AF_INET)

socket_type 可以是 SOCK_STREAM 或 SOCK_DGRAM。(选择socket类型,传输有两种TCP与UDP,前者使用SOCK_STREAM,后者使用SOCK_DGRAM)

protocol 一般不填,默认值为 0。

获取tcp/ip套接字
tcpSock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)

获取udp/ip套接字
udpSock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)

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。
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

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

七.基于TCP的socket
tcp是基于链接的,必须先启动服务端,然后再启动客户端去链接服务端

 TCP服务端

ss = socket() #创建服务器套接字
ss.bind()      #把地址绑定到套接字
ss.listen()      #监听链接
inf_loop:      #服务器无限循环
    cs = ss.accept() #接受客户端链接
    comm_loop:         #通讯循环
        cs.recv()/cs.send() #对话(接收与发送)
    cs.close()    #关闭客户端套接字
ss.close()        #关闭服务器套接字(可选)

TCP客户端

cs = socket()    # 创建客户套接字
cs.connect()    # 尝试连接服务器
comm_loop:        # 通讯循环
     cs.send()/cs.recv()    # 对话(发送/接收)
cs.close()            # 关闭客户套接字

 

 

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原文地址:https://www.cnblogs.com/shi-py-rengongzhineng/p/9721545.html


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