python网络编程 udp和tcp_client_socket.connect(('192.168.1.103',5678))

UDP — 用户数据报协议（User Datagram Protocol）

• 是一个无连接的简单的面向数据报的运输层协议。
• UDP不提供可靠性，它只是把应用程序传给IP层的数据报发送出去，但是并不能保证它们能到达目的地。
• 由于UDP在传输数据报前不用在客户和服务器之间建立一个连接，且没有超时重发等机制，故而传输速度很快。

udp服务器

import socket

s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
s.bind(("192.168.1.103", 8888))
while True:
    data, addr = s.recvfrom(1024)
    print("%s : %s" % (str(addr), data.decode("gbk")))
    msg = input("客服请输入：")
    s.sendto(msg.encode("utf-8"), addr)
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udp客户端

import socket

s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
while True:
    msg = input("用户说话：")
    addr = ("192.168.1.103", 8080)
    s.sendto(msg.encode("utf-8"), addr)
    data = s.recvfrom(1024)
    print("%s : %s" % (str(data[1]), data[0].decode("gbk")))
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• SOCK_STREAM（流式套接字，主要⽤于TCP协议）或者 SOCK_DGRAM（数据报套接字，主要⽤于UDP协议）

• 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。

• UDP是没有连接的，所以不需要三次握手，也就不需要调用listen和connect。

• 因为没有连接状态，每次通信的时候，udp都调用sendto和recvfrom，可以传入IP地址和端口。

• data表示接受到的传来的数据,是bytes类型,

• data.encode(“utf-8”)编码，将字符串类型转换为bytes类型。

• data.decode(“gbk”)解码，将bytes类型转换为字符串类型。 以发送方的编码格式为准

TCP — 传输控制协议

• 传输控制协议是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议
• 常用于web服务器开发，因为它具有稳定性，且速度仅较udp稍慢。
• tcp通信需要经过创建连接、数据传送、终⽌连接三个步骤

tcp服务器

• 服务器一般都需要绑定端口号,客户端不需要,让系统随机分配

import socket

def main():
    server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
    server_socket.bind(("192.168.1.103", 8888))
    server_socket.listen(11)  # 半连接池  在服务端会有一个队列，这里代表服务端最高只能接受11个请求数(并不是连接数)
    while True:
        print("等待新用户链接.....")
        client_socket, addr = server_socket.accept()
        print("%s   已成功连接" % str(addr))
        while True:
            data = client_socket.recv(1024)
            if not data:	# 如果为空 就是客户断开链接 结束对话
                print("%s   已断开链接 结束对话" % str(addr))
                break
            print("%s : %s" % (str(addr), data.decode("gbk")))
            msg = input("客服请输入：")
            client_socket.send(msg.encode("utf-8"))

if __name__ == "__main__":
    main()
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tcp客户端

import socket

def main():
    client_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
    ip = input("请输入目标IP：")
    port = int(input("请输入目标端口："))
    addr = (ip, port)
    
	# 链接服务器，进行tcp三次握手
    client_socket.connect(addr)
    while True:
        msg = input("用户输入：")
        client_socket.send(msg.encode("utf-8"))
        # 接收对方发送过来的数据，最大接收1024个字节
        data = client_socket.recv(1024)
        print("%s : %s" % (str(addr), data.decode("gbk")))
    client_socket.close()

if __name__ == "__main__":
    main()
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tcp的优势

• tcp面向连接（确认有创建三次握手，连接已创建才作操作），udp面向数据报
  通信双⽅必须先建⽴连接才能进⾏数据的传输，双⽅都必须为该连接分配必 要的系统内核资源，以管理连接的状态和连接上的传输。双⽅间的数据传输都可以通过这⼀个连接进⾏。完成数据交换后，双⽅必须断开此连接，以释放系统资源。这种连接是⼀对⼀的，因此TCP不适⽤于⼴播的应⽤程序，基于⼴播的应⽤ 程序请使⽤UDP协议。

• 超时重传
  发送端发出⼀个报⽂段之后就启动定时器，如果在定时时间内没有收到应答 就重新发送这个报⽂段。
  TCP为了保证不发⽣丢包，就给每个包⼀个序号，同时序号也保证了传送到 接收端实体的包的按序接收。然后接收端实体对已成功收到的包发回⼀个相 应的确认（ACK）；如果发送端实体在合理的往返时延（RTT）内未收到确 认，那么对应的数据包就被假设为已丢失将会被进⾏重传。

• 错误校验
  TCP⽤⼀个校验和函数来检验数据是否有错误；在发送和接收时都要计算校验和。

• 流量控制和阻塞管理
  流量控制⽤来避免主机发送得过快⽽使接收⽅来不及完全收下
  使⽤socket创建的套接字默认的属性是主动的，使⽤listen将其变为被动的，这样就可以接

tcp注意点

• tcp服务器⼀般情况下都需要绑定，否则客户端找不到这个服务器
• tcp客户端⼀般不绑定，因为是主动链接服务器，所以只要确定好服务器 的ip、port等信息就好，本地客户端可以随机
• tcp服务器中通过listen可以将socket创建出来的主动套接字变为被动的， 这是做tcp服务器时必须要做的
• 当客户端需要链接服务器时，就需要使⽤connect进⾏链接，udp是不需要链接的而是直接发送，但是tcp必须先链接，只有链接成功才能通信
• 当⼀个tcp客户端连接服务器时，服务器端会有1个新的套接字，这个套接字用来标记这个客户端，单独为这个客户端服务
• listen() 函数可以让套接字进入被动监听状态，接收请求需要使用 accept() 函数，accept返回的新套接字是标记这个新客户端的
• 当客户端的套接字调用close后，服务器端会recv解堵塞，并且返回长度为0，因此服务器可以通过返回数据的长度来区别客户端是否已经下线

案例 文件下载器

客户端

import socket

def main():
    client_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
    ip = input("请输入目标服务器IP：")
    port = int(input("请输入目标服务器端口："))
    addr = (ip, port)
    client_socket.connect(addr)
    file_name = input("请输入文件名：")
    client_socket.send(file_name.encode("utf-8"))
    data = client_socket.recv(1024*1024)
    while data:
        with open("new" + file_name, "wb") as f:
            f.write(data)
    client_socket.close()

if __name__ == "__main__":
    main()
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服务器

import socket

def get_content(file_name):
    try:
        with open(file_name, "rb") as f:
            content = f.read()
            return content
    except:
        print("没有下载的文件%s" % file_name)

def main():
    server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
    server_socket.bind(("192.168.1.103", 8888))
    server_socket.listen(11)
    while True:
        client_socket, addr = server_socket.accept()
        print("%s 已成功连接准备下载文件....")
        data = client_socket.recv(1024)
        file_name = data.decode("utf-8")
        print("要下载的文件名是 %s" % file_name)
        file_content = get_content(file_name)
        # 因为是rb读取的 read(xxx, "rb")操作返回的是bytes 所以无需编码
        if file_content:
            client_socket.send(file_content)
        client_socket.close()

if __name__ == "__main__":
    main()
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