Socket

一、通信

（一）本地进程间的通信

同台机器不同进程之间的提高方式有多种如：

1.队列

2.同步（互斥锁、条件变量等）

（二）网络进程之间的通信

1.如何唯一标识一个进程（本地PID、网络IP+传输协议+端口）
2.socket（套接字）是实现不同主机进程之间的通讯方式

---

二、Socket编程

（一）创建Socket

语法

socket.socket(AddressFamily,Type)

• Address Family（常用）：可以选择 AF_INET（用于 Internet 进程间通信） 或者 AF_UNIX（用于同一台机器进程 间通信）
• Type：套接字类型，可以是 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）

import socket #python内置模块

#创建套接字（Socket） TCP协议
s1 = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)

#创建套接字（Socket） UDP协议
s2 = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM)

print(s1)

---

（二）基于UDP协议的Socket编程

1.UDP客户端

• （1）使用socket()，生成套接字描述符；
• （2）通过host_post 结构设置服务器地址和监听端口；
• （3）向服务器发送数据，sendto() ；
• （4）关闭套接字，close() ；

注意：传输协议选择的是UDP协议，无法保证数据的完整性和成功发送

from socket import *

#创建一个UDP协议的套接字，发送一条数据到网络上的另外一个进程

#1.创建套接字
client_socket = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM)

#2.定义一个接受信息的目标,8080是一个目标服务器的端口，127.0.0.1是目标服务器地址
# server_host_port = ('127.0.0.1',8080) 可以写IP地址也可以写域名
server_host_port = ('127.0.0.1',8090)

#3.准备即将发送的数据 encode表示按照一种编码格式把数据变成字节数组bytes
# 数据一定是字节数据才能对外发布
datas = input('请输入：').encode('utf-8')

#4.发送数据，标识一个地址是通过IP+端口+协议
client_socket.sendto(datas,server_host_port)

print('发送完成')

#5.关闭套接字，其实就是释放了系统资源
client_socket.close()

2.UDP服务器端

• （1）使用函数socket()，生成套接字描述符；
• （2）通过host_post 结构设置服务器地址和监听端口；
• （3）使用bind() 函数绑定监听端口，将套接字文件描述符和地址类型变量（host_post）进行绑定；
• （4）接收客户端的数据，使用recvfrom() 函数接收客户端的网络数据；
• （5）关闭套接字，使用close() 函数释放资源；

from socket import *

#1.创建一个服务端的socket
scoket_server = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM)

#2.定义服务器端的IP地址和端口号
host_port = ('127.0.0.1',8090) #IP地址为本机地址，端口号可自定义（＞6000）

#3.服务器端的socket绑定地址和窗口，只有绑定了地址和端口才能称之为服务器的socket
scoket_server.bind(host_port)

#4.接受客户端发送过来的数据，每次接受1KB的数据
#收到的每一个数据报都是元组，第一个值为数据内容，第二个值为源地址和源端口号
data = scoket_server.recvfrom(1024)
print(data[0].decode('utf-8'))
print(data)

#5.关闭套接字，释放资源
scoket_server.close()

任何客户端，必须连接到其他的服务器，进行交互响应，才能完成动态信息交互

客户端

服务器端

三、UDP的echo代码

echo服务是一种非常有用的用于调试和检测的工具。该协议接收到什么原样发回，类似于日常生活中的“回声”，即存在回显

（一）客户端的echo代码

from socket import *
'''
需求：
- 1.客户端可以发送多条数据
- 2.客户端如果发送一个“exit”则客户端退出，释放资源
- 3.服务器端收到什么就返回什么
'''
#定义变量，是否退出客户端的标记
flag = True

#1.创建套接字
client_socket = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM)

while flag:
    #2.定义一个接受信息的目标,8080是一个目标服务器的端口，127.0.0.1是目标服务器地址
    # server_host_port = ('127.0.0.1',8080) 可以写IP地址也可以写域名
    server_host_port = ('127.0.0.1',8090)

    #3.准备即将发送的数据 encode表示按照一种编码格式把数据变成字节数组bytes
    # 数据一定是字节数据才能对外发布
    datas = input('请输入：').encode('utf-8')

    #4.发送数据，标识一个地址是通过IP+端口+协议
    client_socket.sendto(datas,server_host_port)

    #一定可以从服务器接收到返回过来的数据，打印服务器返回的数值
    print("返回的数值是：",client_socket.recvfrom(1024)[0].decode('utf-8'))

    if (datas.decode('utf-8')) == "exit": #注意datas为字节数据，所以要将其转为字符串
        flag = False

#5.关闭套接字，释放系统资源
client_socket.close()

（二）服务器端的echo代码

from socket import *

#1.创建一个服务端的socket
scoket_server = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM)

#2.定义服务器端的IP地址和端口号
host_port = ('',8090) #如果服务器是真实的物理小型服务器，IP地址有很多。任何本机的IP地址都绑定使用“空字符串”

#3.服务器端的socket绑定地址和窗口，只有绑定了地址和端口才能称之为服务器的socket
scoket_server.bind(host_port)

while True:
    data = scoket_server.recvfrom(1024)
    #服务器收到数据之后原封不动返回，而且是收到哪个客户端的信息就返回给哪个客户端
    scoket_server.sendto(data[0],data[1])
    print(data[0].decode('utf-8'))

#5.关闭套接字，释放资源
scoket_server.close()

四、UDP客户端和服务器端的区分

• udp的服务器和客户端的区分：往往是通过请求服务和提供服务来进行区分
• 请求服务的一方称为：客户端
• 提供服务的一方称为：服务器
• 一般情况下，服务器端，需要绑定端口，目的是为了让其他的客户端能够正确发送到此进程
• 客户端，一般不需要绑定，而是让操作系统随机分配，这样就不会因为需要绑定的端口被占用而导致程序无法运行的情况