标签：socket send server client 模块 msg 接字

socket

(1)scoket层在哪

(2)什么是socket

Socket是应用层与TCP/IP协议族通信的中间软件抽象层，它是一组接口。
- 在设计模式中，Socket其实就是一个门面模式，它把复杂的TCP/IP协议族隐藏在Socket接口后面
- 对用户来说，一组简单的接口就是全部，让Socket去组织数据，以符合指定的协议。
所以，我们无需深入理解tcp/udp协议，socket已经为我们封装好了，我们只需要遵循socket的规定去编程，写出的程序自然就是遵循tcp/udp标准的。
也有人将socket说成ip+port
- ip是用来标识互联网中的一台主机的位置
- 而port是用来标识这台机器上的一个应用程序
- ip地址是配置到网卡上的
- 而port是应用程序开启的
- ip与port的绑定就标识了互联网中独一无二的一个应用程序
而程序的pid是同一台机器上不同进程或者线程的标识

(3)套接字发展史及分类

套接字起源于 20 世纪 70 年代加利福尼亚大学伯克利分校版本的 Unix,即人们所说的 BSD Unix。
因此,有时人们也把套接字称为“伯克利套接字”或“BSD 套接字”。
一开始,套接字被设计用在同一台主机上多个应用程序之间的通讯。
这也被称进程间通讯,或IPC。套接字有两种（或者称为有两个种族）分别是
- 基于文件型的
- 基于网络型的。

(1)基于文件类型的套接字家族

套接字家族的名字：
- AF_UNIX
unix一切皆文件
- 基于文件的套接字调用的就是底层的文件系统来取数据
- 两个套接字进程运行在同一机器
- 可以通过访问同一个文件系统间接完成通信

(2)基于网络类型的套接字家族

套接字家族的名字：
- AF_INET
还有AF_INET6被用于ipv6，还有一些其他的地址家族，不过，他们要么是只用于某个平台，要么就是已经被废弃，或者是很少被使用，或者是根本没有实现
- 所有地址家族中，AF_INET是使用最广泛的一个
- python支持很多种地址家族，但是由于我们只关心网络编程，所以大部分时候我么只使用AF_INET

套接字工作流程

一个生活中的场景。
- 你要打电话给一个朋友，先拨号，朋友听到电话铃声后提起电话，这时你和你的朋友就建立起了连接，就可以讲话了。
- 等交流结束，挂断电话结束此次交谈。生活中的场景就解释了这工作原理。

(1)服务端流程

先从服务器端说起。
- 服务器端先初始化Socket
- 然后与端口绑定(bind)，对端口进行监听(listen)
- 调用accept阻塞，等待客户端连接。
- 在这时如果有个客户端初始化一个Socket
- 然后连接服务器(connect)
  - 如果连接成功，这时客户端与服务器端的连接就建立了。
- 客户端发送数据请求，服务器端接收请求并处理请求
- 然后把回应数据发送给客户端，客户端读取数据
- 最后关闭连接，一次交互结束
socket()模块函数用法

import socket
  socket.socket(socket_family,socket_type,protocal=0)
# socket_family 可以是 AF_UNIX 或 AF_INET。socket_type 可以是 SOCK_STREAM 或 SOCK_DGRAM。protocol 一般不填,默认值为 0。
  
 # 获取tcp/ip套接字
  tcpSock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
  
 # 获取udp/ip套接字
  udpSock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)

 # 由于 socket 模块中有太多的属性，我们在这里使用了'from module import *'语句，把 socket 模块里的所有属性都带到我们的命名空间里了，这样能大幅减短我们的代码。
 #  例如tcpSock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)

(2)服务端套接字函数

s.bind() 绑定(主机,端口号)到套接字
s.listen() 开始TCP监听
s.accept() 被动接受TCP客户的连接,(阻塞式)等待连接的到来

(3)客户端套接字函数

s.connect() 主动初始化TCP服务器连接
s.connect_ex() connect()函数的扩展版本,出错时返回出错码,而不是抛出异常

(4)公共用途的套接字函数

s.recv() 接收TCP数据
s.send() 发送TCP数据(send在待发送数据量大于己端缓存区剩余空间时,数据丢失,不会发完)
s.sendall() 发送完整的TCP数据(本质就是循环调用send,sendall在待发送数据量大于己端缓存区剩余空间时,数据不丢失,循环调用send直到发完)
s.recvfrom() 接收UDP数据
s.sendto() 发送UDP数据
s.getpeername() 连接到当前套接字的远端的地址
s.getsockname() 当前套接字的地址
s.getsockopt() 返回指定套接字的参数
s.setsockopt() 设置指定套接字的参数
s.close() 关闭套接字

(5)面向锁的套接字方法

s.setblocking() 设置套接字的阻塞与非阻塞模式
s.settimeout() 设置阻塞套接字操作的超时时间
s.gettimeout() 得到阻塞套接字操作的超时时间

(6)面向文件的套接字的函数

s.fileno() 套接字的文件描述符
s.makefile() 创建一个与该套接字相关的文件

基于TCP的套接字

(1)方法简介

tcp是基于链接的
- 必须先启动服务端
- 然后再启动客户端去链接服务端
tcp服务端

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

tcp客户端

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

(2)打电话模型

socket通信流程与打电话流程类似
- 我们就以打电话为例来实现一个low版的套接字通信

（1）服务端

import socket

# 先有电话
server = socket.socket()

# 电话要插卡
IP = '127.0.0.1'  # 本地的回环地址 / localhost
PORT = 8888
# ('ip','port')
server.bind((IP, PORT))

# 可能会接受到别人的电话
# 半连接池 ：
server.listen(5)

# 接电话
conn, addr = server.accept()
# print(conn) # <socket.socket fd=344, family=AddressFamily.AF_INET, type=SocketKind.SOCK_STREAM, proto=0, laddr=('127.0.0.1', 8888), raddr=('127.0.0.1', 10011)>
# print(addr)  # ('127.0.0.1', 10011)


# 接收消息
# 这里面可以放参数 参数：接收到的数据的大小
from_to_client_msg = conn.recv(1024)
from_to_client_msg = from_to_client_msg.decode('utf-8')
print(f'from_to_client_msg:>>> {from_to_client_msg}')
# 回复消息
# 传输的数据是二进制格式的数据
send_to_client_msg = f'我是服务端'
send_to_client_msg = send_to_client_msg.encode('utf-8')
conn.send(send_to_client_msg)

# 挂断电话
conn.close()

# 手机关机
server.close()

（2）客户端

import socket

# 有一部手机
client = socket.socket()

# 接电话，要知道别人的电话号
IP = '127.0.0.1'
PORT = 8888
client.connect((IP, PORT))

# 先发送消息
send_to_server_msg = f'我是客户端'
send_to_server_msg = send_to_server_msg.encode('utf-8')
client.send(send_to_server_msg)

# 要接收到服务端发过来的消息
from_server_msg = client.recv(1024)
# 二进制数据解码
from_server_msg = from_server_msg.decode('utf-8')
print(f'from_server_msg: >>>{from_server_msg}')

# 挂电话
client.close()

单次模版总结

（1）服务端模版

from socket import socket

# 创建socket对象
server = socket()

# 监听端口
IP = '127.0.0.1'
PORT = 8080
server.bind((IP, PORT))

# 监听连接对象个数
server.listen(5)

# 创建连接对象
conn, addr = server.accept()

# 通过连接对象接受数据
from_client_msg = conn.recv(1024)
from_client_msg = from_client_msg.decode('utf-8')
print(f'来自客户端的信息 :>>> {from_client_msg}')

# 回复数据
send_to_client_msg = '我是服务端'
send_to_client_msg = send_to_client_msg.encode('utf-8')
conn.send(send_to_client_msg)

# 关闭连接
conn.close()

# 关闭服务端
server.close()

（2）客户端模版

from socket import socket

# 创建客户端对象
client = socket()

# 监听连接 / 监听端口
IP = '127.0.0.1'
PORT = 9080
client.connect((IP, PORT))

# 发送消息
send_to_server_msg = f'我是客户端'
send_to_server_msg = send_to_server_msg.encode('utf-8')
client.send(send_to_server_msg)

# 接收消息
from_server_msg = client.recv(1024)
# 二进制数据解码
from_server_msg = from_server_msg.decode('utf-8')
print(f'来自服务端的信息 : >>>{from_server_msg}')

(3)打电话模型持续交互

升级版：加上连接循环与通信循环

（1）服务端

import socket

# 先有电话
server = socket.socket()

# 电话要插卡
IP = '127.0.0.1'  # 本地的回环地址 / localhost
PORT = 8888
# ('ip','port')
server.bind((IP, PORT))

# 可能会接受到别人的电话
server.listen(5)

while True:
    # 接电话
    conn, addr = server.accept()

    # 接收消息
    # 这里面可以放参数 参数：接收到的数据的大小
    from_to_client_msg = conn.recv(1024)
    from_to_client_msg = from_to_client_msg.decode('utf-8')
    print(f'来自客户端:>>> {from_to_client_msg}')

    # 回复消息
    # 传输的数据是二进制格式的数据
    while True:
        send_to_client_msg = input(f'请输入发送的消息 :>>>').strip()
        if not send_to_client_msg:
            print(f'当前不能为空!请重新输入!')
            continue
        send_to_client_msg = send_to_client_msg.encode('utf-8')
        conn.send(send_to_client_msg)
        break

    # 挂断电话
    conn.close()
# 手机关机
server.close()

（2）客户端

import socket


while True:
    # 有一部手机
    client = socket.socket()

    # 接电话，要知道别人的电话号
    IP = '127.0.0.1'
    PORT = 8888
    client.connect((IP, PORT))
    # 先发送消息

    send_to_server_msg = input(f'请输入发送的消息 :>>>').strip()
    if not send_to_server_msg:
        print(f'当前不能为空!请重新输入!')
        continue
    send_to_server_msg = send_to_server_msg.encode('utf-8')
    client.send(send_to_server_msg)

    # 要接收到服务端发过来的消息
    from_server_msg = client.recv(1024)
    # 二进制数据解码
    from_server_msg = from_server_msg.decode('utf-8')
    print(f'来自服务端: >>>{from_server_msg}')

# 挂电话
client.close()

循环模版总结

（1）服务端模版

from socket import socket

# 创建了一个套接字对象 server，默认使用IPv4和TCP协议。这个套接字将用于监听客户端的连接请求。
server = socket()

# 绑定服务器的 IP 地址为 '127.0.0.1'（表示本地主机）和端口号为 8888。这是服务器等待客户端连接的地址和端口。
server.bind(('127.0.0.1', 8888))

# 开始监听连接请求，参数 5 指定在拒绝连接之前，操作系统可以挂起的最大连接数量。
server.listen(5)

while True:
    # 这是一个阻塞操作，等待客户端连接。一旦有客户端连接进来，accept 返回一个新的套接字对象 conn 和客户端的地址信息 addr。
    # conn： 是一个新的套接字对象，它用于与特定客户端进行通信。通过这个新的套接字，服务器和客户端可以进行数据的收发。
    # addr： 是客户端的地址信息，通常是一个包含客户端 IP 地址和端口号的元组。
    # 在之后的代码中，可以使用 conn 对象来发送和接收数据，建立与客户端之间的通信。
    conn, addr = server.accept()
    
    # 通过 recv 方法接收客户端发送的消息，这里假设消息的最大长度为 1024 字节。然后将收到的消息解码为 UTF-8 格式，并打印出来。
    msg = conn.recv(1024)
    print(f'来自客户端:>>> {msg.decode("utf-8")}')
    
    # 通过 input 从控制台获取用户输入的消息，然后使用 send 方法将消息编码为 UTF-8 格式并发送给客户端。 
    while True:
        send_to_client_msg =  input(f'请输入发送的消息 :>>>').strip()
        if not send_to_client_msg:
            print(f'当前内容为空!请重新输入!')
            continue
        conn.send(send_to_client_msg.encode('utf-8'))
        break
        
    # 关闭与客户端的连接。    
    conn.close()
    
# 关闭服务器的监听套接字。
server.close()

（2）客户端模版

from socket import socket

while True:
    # 创建了一个套接字对象 client，默认使用IPv4和TCP协议。这个套接字将用于与服务器建立连接。
    client = socket()

    # 使用 connect 方法连接到服务器的地址 '127.0.0.1'（本地主机）和端口号 8888。如果服务器正常运行并接受连接，这一步会建立客户端与服务器的连接。
    client.connect(('127.0.0.1', 8888))
    
    # 通过 input 从控制台获取用户输入的消息，然后使用 send 方法将消息编码为 UTF-8 格式并发送给服务器。
    send_to_server_msg = input(f'请输入发送的消息 :>>>').strip()
    if not send_to_server_msg:
        print(f'当前不能为空!请重新输入!')
        continue
    client.send(send_to_server_msg.encode('utf-8'))
    
    # 使用 recv 方法接收服务器发送的消息，这里假设消息的最大长度为 1024 字节。
    from_server_msg = client.recv(1024)
    
    # 将从服务器接收到的二进制数据解码为 UTF-8 格式，并打印出来。
    from_server_msg = from_server_msg.decode('utf-8')
    print(f'来自服务端: >>>{from_server_msg}')
    
    # 关闭客户端的套接字，结束与服务器的连接。
    client.close()

基于UDP的套接字

（1）循环模版

（1）服务端模版

from socket import socket, AF_INET, SOCK_DGRAM

# 创建UDP套接字
server = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM)

# 绑定地址和端口
server_address = ('127.0.0.1', 8888)
server.bind(server_address)

while True:
    # 接收数据和客户端地址
    data, client_address = server.recvfrom(1024)

    # 处理接收到的数据
    decoded_data = data.decode('utf-8')
    print(f'来自客户端的信息:>>> {decoded_data}')

    # 回复客户端
    while True:
        response_msg = input(f'请输入发送的消息 :>>>').strip()
        if not response_msg:
            print(f'当前不能为空!请重新输入!')
            continue
        server.sendto(response_msg.encode('utf-8'), client_address)
        break

# 关闭套接字
server.close()

（2）客户端模版

from socket import socket, AF_INET, SOCK_DGRAM

# 创建UDP套接字
client = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM)

# 服务器地址和端口
server_address = ('127.0.0.1', 8888)

while True:
    # 获取用户输入的消息
    send_to_server_msg = input(f'请输入发送的消息 :>>>').strip()
    if not send_to_server_msg:
        print(f'当前不能为空!请重新输入!')
        continue
    # 发送消息到服务器
    client.sendto(send_to_server_msg.encode('utf-8'), server_address)

    # 接收来自服务器的响应
    data, server_response_address = client.recvfrom(1024)
    decoded_data = data.decode('utf-8')
    print(f'来自服务器的信息:>>> {decoded_data}')

# 关闭套接字
client.close()

标签：socket,send,server,client,模块,msg,接字
From： https://www.cnblogs.com/ssrheart/p/17968422

socket模块

socket

(1)scoket层在哪

(2)什么是socket

(3)套接字发展史及分类

(1)基于文件类型的套接字家族

(2)基于网络类型的套接字家族

套接字工作流程

(1)服务端流程

(2)服务端套接字函数

(3)客户端套接字函数

(4)公共用途的套接字函数

(5)面向锁的套接字方法

(6)面向文件的套接字的函数

基于TCP的套接字

(1)方法简介

(2)打电话模型

（1）服务端

（2）客户端

单次模版总结

（1）服务端模版

（2）客户端模版

(3)打电话模型持续交互

（1）服务端

（2）客户端

循环模版总结

（1）服务端模版

（2）客户端模版

基于UDP的套接字

（1）循环模版

（1）服务端模版

（2）客户端模版

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