网络编程[第一篇]基于tcp协议的套接字编程

将服务端-客户端的连接比作双方打电话的过程

2019-07-24

一.客户端

主动的一方：

客户端实例化一个socket对象--> 主动像服务端发送连接请求--> (服务端接受请求后即可进行数据传输--> )请求成功后发送信息--> (服务端收到数据信息后反馈一个数据信息给客户端，确认操作成功--> )关闭进程

####

——手机通话过程

买手机——>打电话——>说话(发信息)——>听对面说话(收信息)——>沟通完成后挂电话

import socket

#买手机  --  套接字家族 | 端口协议
phone = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)

#直接打电话  连接服务端  --  给一个地址- ip | 端口号
phone.connect(('127.0.0.1',1000))

#接通电话后发信息
phone.send('hello'.encode('utf-8'))

#接收反馈信息  指定一次接收的量
data = phone.recv(100)
print('信息为： ',data)

#关机
phone.close()

二.服务端

被动的一方：

实例化一个socket对象--> *设置一个监听地址(提供一台电脑的唯一标识—ip+端口号)*-->*设置最大监听数量*-->

接受客户端来的一个连接请求--> 连接成功后接收客户端发来的信息--> 发送反馈信息给客户端--> 关闭该连接请求(可能不止一个连接请求)--> 没有连接请求后关闭进程

####

——手机通话过程

买电话——>*买一张电话卡(唯一一台设备)【提供给客户端一个地址来连接服务端】*——>*开机(处于监听状态，有一个最大监听数量)*——>

接一个电话——>接收到对方的信息——>回复一个信息——>打完电话后挂断电话——>关机(不再监听)

import socket

#买手机  --  套接字家族 | 端口协议
phone = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)

#买电话卡  --  监听一个地址- ip | 端口号
phone.bind(('127.0.0.1',1000))

#开机  指定监听的最大数量   **backlog -- 半连接池**所有的电话均在其中等待
phone.listen(5)

#等电话-接电话  电话接通后会得到(sock--一个socket对象, addr--客户端地址)
#socket对象 |  客户端地址
link, addr = phone.accept()    #    **从backlog中拿出一个电话接通**

#print('socket对象为：',link)
#print('客户端地址为：',addr)
#—>>
#socket对象为： <socket.socket fd=628, family=AddressFamily.AF_INET, type=SocketKind.SOCK_STREAM, proto=0, laddr=('127.0.0.1', 1000), raddr=('127.0.0.1', 64538)>
#客户端地址为： ('127.0.0.1', 64538)

#电话接通后接收信息  指定一次接收信息的数量
data = link.recv(100)
print('信息为： ',data)

#接收到信息后，反馈给client端一个信息，以告诉他已成功接收
link.send(data)

#完成一切操作后关掉link，再关机
link.close()
phone.close()

上述代码互相接发一次，需改进实现多次接发信息

并且只连接一次客户端，对于半连接池中的连接请求信息不再同意连接，这个问题同样需要解决

三.优化——多次接发信息以及多次连接用户

客户端：

import socket

#买手机  --  套接字家族 | 端口协议
phone = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)

#直接打电话  连接服务端  --  给一个地址- ip | 端口号
phone.connect(('127.0.0.1',1001))

#实现多次发送信息
while True:
    #自定义一条信息
    msg = input('输入一条信息：')
   #若信息为空，会导致程序卡死，用if判断跳过此情况
    if not msg:
        continue
    # 接通电话后发信息
    phone.send(msg.encode('utf-8'))
    print('向服务端发送信息：',msg)
    # #接收完整信息
    # accept = 0
    # server_accept = len(msg)
    #接收反馈信息  指定一次接收的量
    data = phone.recv(10)
    print('成功接收到服务端反馈信息 ')

#关机
phone.close()

服务端：

import socket

#买手机  --  套接字家族 | 端口协议
phone = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)

#买电话卡  --  监听一个地址- ip | 端口号
phone.bind(('127.0.0.1',1001))

#开机  指定监听的最大数量   **backlog -- 半连接池**所有的电话均在其中等待
phone.listen(5)

#使得服务端完成一次连接后可继续和第二人连接，多次accept
while True:
    #等电话-接电话  电话接通后会得到(return sock, addr)   accept() -> (socket object, address info)
    #tcp链接  |  客户端地址？
    print('等待连接')
    link, addr = phone.accept()    #    **从backlog中拿出一个电话接通**
    #多次接发信息　　
    while True:
        #当一个客户端完成通信后客户端主动断开时会导致服务器抛出异常
        try:
            #电话接通后接收信息  指定一次接收信息的数量
            data = link.recv(10)
            print('接受到客户端信息为： ',data)
            #接收到信息后，反馈给client端一个信息，以告诉他已成功接收
            link.send(data)
            print('成功向客户端发送一个反馈信息')
        except Exception:
            break
        #完成一切操作后关掉link，再关机
    link.close()

phone.close()

四.总结——简化

服务端：

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

客户端：

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