python基础-网络编程part02

TCP协议

TCP是传输控制协议，建立双向通道。

三次握手，建立连接

• 客户端向服务端发送建立连接的请求
• 服务端接收请求返回确认信息给客户端，并向客户端发送建立连接的请求
• 客户端接收请求返回确认信息给服务端

反馈机制：一次请求必须有一次响应。即收到请求后，必须告知对方已收到请求。

四次挥手，断开连接

• 客户端向服务端发送断开连接的请求
• 服务端接收请求返回确认信息发给客户端
• 服务端确认所有数据接收完毕以后，发送断开连接的请求给客户端
• 客户端接收请求返回确认信息给服务端

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socket套接字通信

定义：python内置的模块，又称套接字，用来封装互联网协议(应用层以下的层)

作用：实现互联网协议应用层以下的工作，提高开发效率

使用方式：见代码

• 服务端server.py

import socket

# 获取socket 对象
server = socket.socket()
# 绑定服务端ip 地址和端口
# 127.0.0.1是回环地址，表示本机ip
server.bind(('127.0.0.1', 8080))
# 半连接池，表示可以同时让多少个客户端访问。
# 一个客户端正在交互，剩下的等待交互，listen(n):n+1个客户端
server.listen(5)
# 阻塞，直到客户端访问，返回连接请求和客户端IP
conn, client = server.accept()
# 接收客户端发送的信息并打印
# 接收默认最大字节数：1024（可根据内存自行调整）
client_data = conn.recv(1024).decode('utf-8')
print(f"来自客户端的消息：{client_data}")
# 向客户端发送消息
send_msg = input("请输入指令>>>>>：").strip().encode('utf-8')
conn.send(send_msg)

# 关闭连接
conn.close()
# 关闭服务
server.close()

• 客户端client.py

import socket

# 创建socket对象
client = socket.socket()
# 向服务端请求连接
client.connect(('127.0.0.1', 9527))
# 向服务端发送数据，send只接收二进制数据
client_msg = input("请输入要发送给服务端的信息>>>>:").strip()
client.send(client_msg.encode('utf-8'))
# 接收服务端返回的数据
# 接收默认最大字节数：1024（可根据内存自行调整）
client_data = client.recv(1024).decode('utf-8')
print(f"来自服务端的消息：{client_data}")
# 关闭连接
client.close()

注意：

• 先启动服务端，再启动客户端
• 一次数据请求必须有一次响应，服务端和客户端不能同时发送请求或同时接收请求

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粘包现象

• 现象一：数据多次发送时间间隔短，且量少时，接送一次读取了信息，后续读取记录为空

# 客户端.py
import socket

server = socket.socket()
server.connect(("127.0.0.1", 9527))

# 连续发送
server.send(b"hello")
server.send(b"hello")
server.send(b"hello")

server.close()

# 服务端.py
import socket
from socket import SOL_SOCKET
from socket import SO_REUSEADDR

server = socket.socket()
server.setsockopt(SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, 1)
server.bind(("127.0.0.1", 9527))
server.listen(5)
conn, client = server.accept()

data1 = conn.recv(1024)
data2 = conn.recv(1024)
data3 = conn.recv(1024)

print(data1)
print(data2)
print(data3)

conn.close()
server.close()

输出结果

b'hellohellohello'
b''
b''

• 现象二：当发送数据的字节数超出每次接收的最大限制数，会将上次没有接收完的记录在下次接收

# 客户端.py
import socket

client = socket.socket()
client.connect(('127.0.0.1', 9527))
client.send(b'hello world!')
client.send(b'lift is smart!')
client.close()

# 服务端.py
import socket
from socket import SOL_SOCKET
from socket import SO_REUSEADDR

server = socket.socket()
server.setsockopt(SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, 1)
server.bind(('127.0.0.1', 9527))
server.listen(5)

conn, client = server.accept()

re_data1 = conn.recv(5).decode('utf-8')
re_data2 = conn.recv(5).decode('utf-8')

print(re_data1)
print(re_data2)
conn.close()
server.close()

输出结果

hello
 worl

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struct模块—解决粘包问题

定义：python内置的模块，可以将 固定长度的数据，打包成固定格式的长度

作用：将真实数据，做成一个固定长度的报头，客户端发送给服务端，服务端可以接收报头（反之亦然）。然后对报头进行解包，获取真实数据的长度，进行接收即可。

使用，以现象二举例（实质都一样解决）

# 客户端.py
import socket
import struct

client = socket.socket()
client.connect(('127.0.0.1', 9527))
msg1 = 'hello world!'
# 使用struct模块中的pack方法，模式‘i’表示4个字节
# 将要发送的数据长度打包成一个header
header1 = struct.pack('i', len(msg1))
# 先将报头发送给服务端
client.send(header1)
# 再将真实数据发送给服务端
client.send(msg1.encode('utf-8'))

# 服务端.py
import socket
import struct

server = socket.socket()
server.bind(('127.0.0.1', 9527))
server.listen(5)
conn, client = server.accept()

# 读取报头
header = conn.recv(4)
# 使用struct.unpack 解析真实数据长度
header_len = struct.unpack('i', header)[0]

# 读取真实数据
re_data = conn.recv(header_len)

print(re_data.decode('utf-8'))
conn.close()
server.close()