基于tcp和udp协议的套接字

socket：是在应用层和传输层之间的一个抽象层，它把TCP/IP层的复杂的操作封装抽象，并提供一些接口供应用层调用

套接字：被设计用于同一台主机上多个应用程序之间的通信，被称为进程之间通信或IPC
　　基于文件类型的套接字：AF_UNIX
　　　　UNIX一切皆文件，基于文件的套接字调用的就是底层文件系统来抓取数据，两个套接字进程运行在同一机器
　　　　可以访问同一文件系统间接完成通信
　　基于网络类型的套接字：AF_INET

套接字工作流程

套接字工作流程：服务端先初始化socket（），然后与端口进行绑定bind（），对端口监听listen（），调用accept（）阻塞，
　　直到等到客户端连接，这时如果客户端初始化一个socket（），然后连接服务器connect（）,如果连接成功，则客户端和服务端建立连接。
　　客户端发送请求，服务端接收请求并处理请求，然后把处理的数据回复给客户端，客户读取数据，最后关闭连接，交互结束

基于tcp协议的套接字：tcp是基于链接的，必须先启动服务端，再启动客户端

#服务端
import socket

ip_port = ("127.0.0.1", 8000)
back_log = 5
buffer_size = 1024

phone = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)  # 参数分别为（基于网络通讯，TCP协议），表示基于TCP协议的网络通讯
phone.bind(ip_port)  # 参数为IP地址和端口号，以元组的形式放进参数里，且IP地址是字符串
phone.listen(back_log)  # 表示当前可以有几个链接
print("--->")
while True:        #设定循环，可以接收多个链接
    conn, addr = phone.accept( )  # 等待客户端信息，得到两个数据，一个是（对方的链接，一个是对方的通讯地址），元组形式

    while True:    #循环，服务端和客户端能循环多次的传输数据
        try:       #客户端断开链接时，服务端也会断开链接，这时循环时就会出现异常，需要处理异常
            data = conn.recv(buffer_size)  # 接收客户端信息，参数代表可以接收多少字节,得到的是二进制形式的数据
            print("接到客户端信息：", data.decode("utf-8"))
            conn.send(data.upper( ))  # 向客户端回传信息
        except Exception:
            break
    conn.close()

phone.close()

#客户端
import socket
ip_port = ("127.0.0.1",8000)
back_log = 5
buffer_size = 1024

phone = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
phone.connect(ip_port)    #链接服务端

while True:
    msg = input(">>>")
    if not msg:continue          #输入为空时，可以send到自己的缓存中，但os不会将空发给硬件，对方便recv不到数据
    phone.send(msg.encode("utf-8"))       #向服务端传内容，传输的是二进制格式
    data = phone.recv(buffer_size)             #获取服务端传回的内容
    print("收到服务端发来的消息：",data)

phone.close()

补充1：

应用程序和os都是先加载到缓存再使用，所有操作都是对缓存读取和传输数据，只有os才可以操作硬件

应用程序将数据send到缓存中，然后由os操作传给硬件，再进行网络传输，对方在recv到（recv也是从缓存中recv数据）

如果send的数据为空，可以send到自己的缓存中，但recv不到空

补充2：

对于服务端来说，客户端断开链接，服务端accept不到链接，就会出现异常，程序就会停止，可以加个异常处理

补充3：

有时重启服务端时会出现异常：address already in use，这是断开链接时进入四次挥手，但time_wait状态在占用地址

可以加一个socket配置，重用IP和端口

在phone.bind()前加一个phone.setsockopt（SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,1）

基于udp协议的套接字：udp是无链接传输，先启动哪边都不会报错，可以实现并发，同时与多个客户端通讯

from socket import *         #将socket下的所有属性都导入过来，这样可以直接使用属性

ip_port = ("127.0.0.1",8080)
buffer_size = 1024

udp_server = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM)    #DGRAM表示数据报式套接字
udp_server.bind(ip_port)

while True:
    data,addr = udp_server.recvfrom(buffer_size)    #接收到客户端发过来是数据加客户端的IP和端口
    print(data,addr)
    udp_server.sendto(data.upper(),addr)   #无链接需要指定客户端的IP和端口

from socket import *

ip_port = ("127.0.0.1",8080)
buffer_size = 1024

udp_client = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM)

while True:
    msg = input(">>")
    udp_client.sendto(msg.encode("utf-8"),ip_port)      #sendto需要指定发送到哪个IP和端口
    data,addr = udp_client.recvfrom(buffer_size)
    print(data.decode("utf-8"))

udp_client.close()

补充1：

udp协议send一个空，依然可以fevcfrom到一个空