TCP和UDP的区别以及使用python服务端客户端简单编程

一、TCP、UDP区别总结

1、TCP面向连接（如打电话要先拨号建立连接）；UDP是无连接的，即发送数据之前不需要建立连接

2、TCP提供可靠的服务，也就是说，通过TCP连接传送的数据，无差错，不丢失，不重复，且按序到达;UDP尽最大努力交付，即不保证可靠交付

3、UDP具有较好的实时性，工作效率比TCP高，适用于对高速传输和实时性较高的通信或广播通信

4、每一条TCP连接只能是点到点的;UDP支持一对一，一对多，多对一和多对多的交互通信

5、TCP对系统资源要求较多，UDP对系统资源要求较少

 二、TCP服务端以及客户端编程

服务器端：

from socket import *

#创建套接字sockfd
sockfd = socket() #默认参数可以创建tcp套接字

#套接字绑定ip，端口
sockfd.bind(('192.168.191.1',8888))

#让套接字具有监听功能，创建监听队列
sockfd.listen(5)

while True:
    print("waiting for connect....")
    connfd,addr = sockfd.accept()
    # accept函数主要用于服务器端，一般位于listen函数之后，默认会阻塞进程，
    # 直到有一个客户请求连接，建立好连接后，它返回的一个新的套接字connfd，以及客户的地址addr,
    # 此后，服务器端即可使用这个新的套接字connfd与该客户端进行通信，
    # 而sockfd则继续用于监听其他客户端的连接请求
    print("connect from",addr)
    while True:
        data = connfd.recv(1024)  #收消息
        if not data:
            break
        print("客户端发来的消息:",data.decode())
        #发消息通过str.decode()编码

        connfd.send("服务端已收到消息！".encode()) #发消息
        #收消息通过str.encode()解码

    connfd.close()

sockfd.close()
   

客户端：

from socket import *

#创建套接字
sockfd = socket()

#发起连接
sockfd.connect(('192.168.191.1',8888))

while True:
    msg = input("发消息>>")
    #服务端那边是先收消息，所以客户端就先发
    #发消息
    sockfd.send(msg.encode())
    if not msg:
        break

    #收消息
    data = sockfd.recv(1024)
    print(data.decode())

sockfd.close()
    

三、UDP服务端以及客户端编程

服务器端：

from socket import *
import sys
from time import ctime 

#这里使用了一个sys.agrv，从命令行传入IP和端口
#格式：python3 udp_server.py 192.168.191.1 8888

#如果输入格式不对，给一个提示信息
if len(sys.argv) < 3:
    print('''
           argv is error!!!
           input as
           python3 udp_server.py 192.168.191.1 8888
           ''')

HOST = sys.argv[1]
PORT = int(sys.argv[2])
ADDR = (HOST,PORT)
BUFFERSIZE = 1024

#创建数据报套接字
sockfd = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM)
#绑定地址
sockfd.bind(ADDR)

while True:
    #收消息
    data,addr = sockfd.recvfrom(BUFFERSIZE)
    #recvfrom()和recv()有点不同，recvfrom()返回的是接收到的消息和消息发送者的地址
    print('recv from %s:%s' %(addr,data.decode()))

    #发消息
    sockfd.sendto((" %s 接收到消息" %ctime()).encode(),addr)
    #sendto()和send()也有点不同，sendto()有两个参数，一个为发送的消息，另一个是发送给某个主机的地址

sockfd.close()

客户端：

from socket import *
import sys 

#从命令行传入IP和端口
#python3 udp_server.py 192.168.191.1 8888
if len(sys.argv) < 3:
    print('''
           argv is error!!!
           input as
           python3 udp_server.py 192.168.191.1 8888
           ''')

HOST = sys.argv[1]
PORT = int(sys.argv[2])
ADDR = (HOST,PORT)
BUFFERSIZE = 1024

#创建数据报套接字
sockfd = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM)

while True:
    #发消息
    data = input("消息>>")
    if not data:
        break
    sockfd.sendto(data.encode(),ADDR)

    #收消息
    data,ADDR = sockfd.recvfrom(BUFFERSIZE)
    print('从服务器收到：',data.decode())
sockfd.close()

四、TCP和UDP编程步骤区别总结

1、创建套接字

TCP使用的是SOCK_STREAM（套接字类型：字节流），SOCK_STREAM这种的特点是面向连接的，即每次收发数据之前必须通过connect建立连接

UDP使用的是SOCK_DGRAM（套接字类型：数据包），SOCK_DGRAM这种是User Datagram Protocol协议的网络通讯，它是无连接的，不可靠的

2、TCP服务端使用listen开启监听以及accept阻塞进程来等待客户端连接（所以TCP对系统资源要求较多），UDP是面向无连接的则不需要

3、收发消息

TCP使用的是recv()接收消息，send()发送消息

UDP使用的是recvfrom()循环接收数据，sendto()发送数据

*TCP一旦发生丢包，TCP将后续的包缓存起来，等前面的包重传并接收到后再继续发送，延时会越来越大

UDP对实时性要求较为严格的情况下，采用自定义重传机制，能够把丢包产生的延迟降到最低，尽量减少网络造成的影响