网络编程(基于udp协议的套接字/socketserver模块/进程简介)

一、基于UDP协议的套接字

TCP是建立可靠连接，并且通信双方都可以以流的形式发送数据。相对TCP，UDP则是面向无连接的协议。

使用UDP协议时，不需要建立连接，只需要知道对方的IP地址和端口号，就可以直接发数据包。但是，能不能到达就不知道了。

虽然用UDP传输数据不可靠，但它的优点是和TCP比，速度快，对于不要求可靠到达的数据，就可以使用UDP协议。

我们来看看如何通过UDP协议传输数据。和TCP类似，使用UDP的通信双方也分为客户端和服务器。服务器首先需要绑定端口：

1. TCP与UDP的比较：

TCP（流式协议）：可靠性高。会因为网络原因丢包，但只有在一端收到另一端发来的ack确认信息才会将信息在内存中删除，如果发现丢包（一段时间内没有回复）会将信息再发一份。TCP会存在粘包问题，收与发可以不是对应的。必须先启动服务端，否则报错。

UDP（数据包协议）：可靠性低。信息一旦发出即在内存中删除，如果发生丢包，信息即丢失。UDP效率高速度快的主要原因，一是因为不建连接，二是因为接受后不会确认。 UDP没有粘包问题，收与发一一对应。如果发hello，但收一个字符，在windows系统中会报错；在linunx系统中不报错，只接收h。

s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)

# 绑定端口:

s.bind(('127.0.0.1', 9999))

创建Socket时，SOCK_DGRAM指定了这个Socket的类型是UDP。绑定端口和TCP一样，但是不需要调用listen()方法，而是直接接收来自任何客户端的数据：

print('Bind UDP on 9999...')

while True:

# 接收数据:

data, addr = s.recvfrom(1024)

print('Received from %s:%s.' % addr)

s.sendto(b'Hello, %s!' % data, addr)

recvfrom()方法返回数据和客户端的地址与端口，这样，服务器收到数据后，直接调用sendto()就可以把数据用UDP发给客户端。

注意这里省掉了多线程，因为这个例子很简单。

客户端使用UDP时，首先仍然创建基于UDP的Socket，然后，不需要调用connect()，直接通过sendto()给服务器发数据：

s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)

for data in [b'Michael', b'Tracy', b'Sarah']:

# 发送数据:

s.sendto(data, ('127.0.0.1', 9999))

# 接收数据:

print(s.recv(1024).decode('utf-8'))

s.close()

从服务器接收数据仍然调用recv()方法。

仍然用两个命令行分别启动服务器和客户端测试，结果如下：

小结：

UDP的使用与TCP类似，但是不需要建立连接。此外，服务器绑定UDP端口和TCP端口互不冲突，也就是说，UDP的9999端口与TCP的9999端口可以各自绑定。

2. socketserver实现并发

基于tcp的套接字，关键就是两个循环，一个链接循环，一个通信循环

socketserver模块中分两大类：server类（解决链接问题）和request类（解决通信问题）

server类：

request类：

继承关系:

二、python并发编程之多进程

1、什么是程序？什么是进程？

程序说白了就是一堆文件

进程就是一个正在执行的过程/程序，所以说进程是一个抽象的概念。这个概念起源操作系统

2、什么是操作系统

定义：操作系统是位于计算机硬件与应用软件之间，用于协调、管理、控制计算机硬件与软件的资源的一种控制程序

3、操作系统的两大作用：

1、把复杂丑陋的硬件操作都封装成美丽的接口，提供给应用程序使用

2、把进程对硬件的竞争变的有序

4、多道技术（单个CPU在多个程序中切换以实现并发）

多道的产生背景是想要在单个cpu的情况下实现多个进程并发执行的效果

a、空间上的复用（多道程序复用内存的空间）

b、时间上的复用（多道程序复用CPU时间）

cpu遇到IO操作要切换（提升效率）

一个进程占用cpu时间过长也切（降低效率）

进程与进程之间的内存空间是互相隔离的。