1. Socket概念
Socket允许应用程序通过它发送或接收数据，对其进行像对文件一样的打开、读写和关闭等操作，从而允许应用程序将I/O插入到网络中，并与网络中的其他应用程序进行通信。Socket是应用层与传输层之间的接口，提供了一种标准的通信方式，使得不同的程序能够在网络上进行数据交换。
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
本机中的不同程序之间交互 借助 SOCKET
2. 套接字
2.1 套接字起源
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：基于文件型的、基于网络型的
2.2 基于文件型的套接字
名称：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
2.3 基于网络型的套接字
名称: AF_INET
(还有AF_INET6被用于ipv6，还有一些其他的地址族，AF_INET是使用最广泛的一个） python支持很多种地址族，网络编程大部分只使用AF_INET2.4 套接字工作流程
以打电话模型来说明
（1）服务端---接电话
1.拥有一台手机
2.插上手机卡
3.开机等待别人打电话进来
4.接听来电
5.听到对方说话信息
6.给对方回话
7.挂断电话
8.关机
（2）客户端---打电话
1.拥有一台手机
2.插上手机卡
3.获取对方手机号，拨打电话
4.向对方说话
5.听到对方回话
6.挂断电话
7.关机
2.5 TCP套接字模型一
打电话模型
# （1）服务端---接电话
import socket
# 1.拥有一台手机 family:使用的是基于网络的套接字族 type:流式套接字 proto是一个默认参数为-1，当默认-1时该值为0
server = socket.socket(family=socket.AF_INET, type=socket.SOCK_STREAM, proto=0)
# 2.插上手机卡
addr = '127.0.0.1'
port = 9000
server.bind((addr, port)) # 绑定(主机,端口号)到套接字
# 3.开机等别人打电话进来，括号内为空默认5个
server.listen(5)
# 4.别人打电话进来，接听电话
client_socket, client_addr = server.accept()
print(client_socket)
# <socket.socket fd=404, family=AddressFamily.AF_INET, type=SocketKind.SOCK_STREAM, proto=0, laddr=('127.0.0.1', 9000), raddr=('127.0.0.1', 8307)>
print(client_addr)
# ('127.0.0.1', 8307)
# 5.接收对方的信息
info_from_client = client_socket.recv(1024) # 一次接收多少字节的数据
print(f'对方信息内容为：{info_from_client.decode("utf-8")}') # 传输的数据格式为二进制，解码后再展示
# 对方信息内容为：你好，这里是客户端
# 6.给对方回信息
info_to_client = f'你好，这里是服务端'
client_socket.send(info_to_client.encode("utf-8")) # 编码后再传输
# 7.挂断电话
client_socket.close()
# 8.关机
server.close()
# （2）客户端---打电话
import socket
# 1.拥有一台手机
client = socket.socket() # 括号里面不填，默认为基于网络套接字模型、tcp协议
# 2.插上手机卡
addr = '127.0.0.1'
port = 9001
# 3.获取对方手机号并拨打
client.connect(('127.0.0.1', 9000))
# 4.向对方说话
info_to_server = f'你好，这里是客户端'
client.send(info_to_server.encode()) # 编码后才能传输
# 5.听到对方回话
info_from_server = client.recv(1024) # 一次接收1024字节的数据
print(f'对方回复内容为：{info_from_server.decode()}') # 解码
# 对方回复内容为：你好，这里是服务端
# 6.挂断电话 7.关机
client.close()
模板
# （1）服务端
import socket
server = socket.socket() # 创建服务端对象
server.bind(('127.0.0.1', 9000)) # 绑定ip与端口
server.listen(5) # 监听客户端的连接
conn, addr = server.accept() # 接收到客户端的连接
recv_info = conn.recv(1024) # 接收客户端的二进制数据
send_info = '' # 向客户端发送数据
conn.send(send_info.encode('utf-8'))
conn.close() # 断开客户端连接
server.close() # 关闭服务端
# （2）客户端
import socket
client = socket.socket() # 创建客户端对象
client.connect(('127.0.0.1', 9000)) # 连接服务端ip和端口，在这个例子中不写客户端ip和端口也行，只要有对方的就能进行通信
send_info = '' # 发送数据
client.send(send_info.encode())
recv_info = client.recv(1024) # 接收服务端返回的信息
client.close() # 关闭客户端
2.6 套接字函数
（1）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
（2）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
（3）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
2.7 TCP套接字模型二（通信循环）
# （1）服务端
import socket
server = socket.socket()
server.bind(('127.0.0.1', 9000))
server.listen(5)
while True:
conn, addr = server.accept() # 用来获取不同的客户端连接对象
while True: # 持续的和当前连接好的客户端进行交互
recv_info = conn.recv(1024) # 接收客户端的二进制数据
print(f'对方信息内容为：{recv_info.decode()}')
send_info = recv_info.decode().upper() # 收到客户端的小写字母后向客户端返回大写字母
conn.send(send_info.encode())
# （2）客户端
import socket
client = socket.socket()
client.connect(('127.0.0.1', 9000)) # 连接服务端ip和端口，在这个例子中不写客户端ip和端口也行，只要有对方的就能进行通信
while True:
send_info = input('请输入给服务端的数据：')
client.send(send_info.encode())
recv_info = client.recv(1024)
print(f'对方回复信息内容为：{recv_info.decode()}')
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