01.套接字

套接字用于應(yīng)用程序間的通信智厌，任何程序間的通信開(kāi)始之前都要?jiǎng)?chuàng)建套接字
有兩種類(lèi)型的套接字：基于文件的和面向網(wǎng)絡(luò)的饭望。
套接字最初是為同一主機(jī)上的應(yīng)用程序所創(chuàng)建灭返，使得主機(jī)上運(yùn)行的一個(gè)進(jìn)程和另一個(gè)進(jìn)程進(jìn)行通信汤徽，也就是進(jìn)程間通信（IPC Inter Process Communication）打肝。
文件套接字:
Unix套接字是套接字的第一個(gè)家族脂新，家族名AF_UNIX（又名AF_LOCAL），家族名代表地址家族（address family）
網(wǎng)絡(luò)套接字:
網(wǎng)絡(luò)套接字也有自己的家族名粗梭，AF_INET戏羽，另一個(gè)地址家族AF_INET6是用于ipv6尋址。還有一些其他的地址家族楼吃，但是目前使用最廣泛的是AF_INET

python支持AF_UNIX.AF_NETLINK,AF_TIPC,AF_INET幾個(gè)家族始花。對(duì)于網(wǎng)絡(luò)編程來(lái)說(shuō)，我們將使用AF_INET.所以接下來(lái)討論的內(nèi)容都是AF_INET家族的套接字
套接字地址有主機(jī)號(hào)（ip）和端口號(hào)兩個(gè)部分組成孩锡，有效端口號(hào)的范圍是0~65535酷宵，小于1024的端口號(hào)是系統(tǒng)預(yù)留的，所以我們寫(xiě)程序的時(shí)候不要去占用躬窜。

02.面向連接的套接字和無(wú)連接的套接字

001.面向連接的套接字

面向連接的通信提供序列化的浇垦、可靠的和不重復(fù)的數(shù)據(jù)交付，沒(méi)有記錄邊界荣挨。每條消息可以拆成多個(gè)片段男韧，并且每一個(gè)消息片段都能確保到達(dá)目的地朴摊，然后將他們按順序組合在一起，最后將完整消息傳遞給正在等待的應(yīng)用程序此虑。
主要就是傳輸控制協(xié)議tcp甚纲。
為了創(chuàng)建tcp套接字，必須使用SOCK_STREAM作為套接字類(lèi)型朦前。

002.無(wú)連接的套接字

不需要建立連接介杆，也無(wú)法確保數(shù)據(jù)的順序性，可靠性和重復(fù)性韭寸。
可以類(lèi)比于郵政服務(wù)春哨，信件和包裹也許并不能以發(fā)送順序到達(dá)，也可能根本沒(méi)有到達(dá)恩伺。
相對(duì)于面向連接服務(wù)赴背，沒(méi)有創(chuàng)建維持連接需要的成本，資源消耗更小晶渠，更快速凰荚。
主要是用戶(hù)數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議UDP
為了創(chuàng)建UDP協(xié)議的套接字，必須使用SOCK_DGRAM作為套接字類(lèi)型乱陡。

tcp和udp都是結(jié)合ip協(xié)議尋找互聯(lián)網(wǎng)上的主機(jī)。所以這種系統(tǒng)被稱(chēng)為T(mén)CP/IP,UDP/IP

03.python 中的網(wǎng)絡(luò)編程

socket.socket(socket_family,socket_type,protocol=0)
socket_family是AF_UNIX或AF_INET仪壮，socket_type是SOCK_STREAM或SOCK_DGRAM憨颠。protocol通常省略，默認(rèn)為0.
socket對(duì)象的其他方法接下來(lái)將通過(guò)實(shí)例來(lái)演示：

下面首先演示的是一個(gè)tcp時(shí)間戳服務(wù)器：

import socket
import time
HOST = ''
PORT = 21567
BUFSIZE = 1024
ADDR = (HOST,PORT)

# 創(chuàng)建服務(wù)端套接字用于接受客戶(hù)端的連接
tcpSerSock = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
# 綁定本地端口
tcpSerSock.bind(ADDR)
# 設(shè)定允許連接的最大數(shù)值
tcpSerSock.listen(5)

while True:
    print('waiting for connection,local address:',ADDR)
#     accept方法接受客戶(hù)端發(fā)送的請(qǐng)求积锅，并且產(chǎn)生一個(gè)服務(wù)客戶(hù)端用的socket爽彤，返回客戶(hù)端的地址
    tcpClientSock,addr = tcpSerSock.accept()
    print('...connected from:',addr)
    while True:
#         建立連接后，用tcpClientSock服務(wù)客戶(hù)端缚陷，接受客戶(hù)端發(fā)送的數(shù)據(jù)适篙，使用指定大小的緩沖區(qū)
        data = tcpClientSock.recv(BUFSIZE)
        print('recieving data:',data)
#     當(dāng)沒(méi)有收到數(shù)據(jù)時(shí)退出循環(huán)
        if not data:
            break
#         在客戶(hù)端發(fā)送的數(shù)據(jù)前加上時(shí)間戳再送回,socket需要放送bytes類(lèi)型的數(shù)據(jù)，所以這里b是轉(zhuǎn)化二進(jìn)制數(shù)據(jù)
        tcpClientSock.send(b'[%s] %s'%(bytes(time.ctime(),'utf-8'),data))
#     關(guān)閉服務(wù)客戶(hù)端的socket
    tcpClientSock.close()
    
# 關(guān)閉服務(wù)器的socket,現(xiàn)實(shí)情況下服務(wù)器都是一直運(yùn)行的,所以一般不會(huì)關(guān)閉
tcpSerSock.close()

接下來(lái)是創(chuàng)建tcp客戶(hù)端
創(chuàng)建客戶(hù)端比服務(wù)器簡(jiǎn)單一些箫爷，
下面創(chuàng)建的客戶(hù)端連接之前創(chuàng)建的服務(wù)器嚷节，向服務(wù)器發(fā)送數(shù)據(jù)，并且打印服務(wù)器返回的數(shù)據(jù)虎锚。

import socket
HOST = 'localhost'
PORT = 21567
BUFSIZE = 1024
ADDR = (HOST,PORT)

tcpCliSock = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
tcpCliSock.connect(ADDR)

while True:
    data = input('> ')
    if not data:
        break
#     socket需要放送bytes類(lèi)型的數(shù)據(jù)硫痰，所以這里encode是轉(zhuǎn)化二進(jìn)制數(shù)據(jù)
    tcpCliSock.send(data.encode('utf8'))
    data = tcpCliSock.recv(BUFSIZE)
    if not data:
        break
    print(data)
tcpCliSock.close()
          

接下來(lái)是創(chuàng)建udp服務(wù)器。由于是無(wú)連接的窜护，所以并沒(méi)有為了成功而使一個(gè)客戶(hù)端連接到一個(gè)獨(dú)立的套接字的“轉(zhuǎn)換”操作效斑。

import socket
import time

HOST = ''
PORT = 21567
BUFSIZE = 1024
ADDR = (HOST, PORT)

udpSerSock = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM)
udpSerSock.bind(ADDR)

while True:
    print('waiting for message...')
    data,addr = udpSerSock.recvfrom(BUFSIZE)
    print('receiving data from %s,data:%s'%(addr,data))
    sendstr='[%s] %s'%(time.ctime(),data)
    udpSerSock.sendto(sendstr.encode('utf8'),addr)
    print('...received from and returned to:',addr)
                      
udpSerSock.close()

# 創(chuàng)建udp客戶(hù)端
import socket
import time

HOST = 'localhost'
PORT = 21567
BUFSIZE = 1024
ADDR = (HOST, PORT)

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

while True:
    data = input('>')
    if not data:
        break
    udpCliSock.sendto(data.encode('utf8'),ADDR)
    data,addr = udpCliSock.recvfrom(BUFSIZE)
    if not data:
        break
    print(data)
                    
udpCliSock.close()

04.socketserver模塊

socketserver是python標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)里面的一個(gè)高級(jí)模塊，目標(biāo)是簡(jiǎn)化創(chuàng)建客戶(hù)端和服務(wù)器的代碼柱徙。

下面我們先介紹tcp時(shí)間戳服務(wù)器的例子：

import socketserver
import time

HOST = ''
PORT = 21567
ADDR = (HOST,PORT)


class MyRequestHandler(socketserver.StreamRequestHandler):
    def handle(self):
        print('...connected from:',self.client_address)
        self.wfile.write(('[%s] %s'%(time.ctime(),self.rfile.readline())).encode('utf8'))


tcpServ = socketserver.TCPServer(ADDR,MyRequestHandler)
print('waiting for connection...')
tcpServ.serve_forever()

客戶(hù)端

import socket
HOST = 'localhost'
PORT = 21567
BUFSIZE = 1024 
ADDR = (HOST,PORT)

while True:
    tcpCliSock = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
    tcpCliSock.connect(ADDR)
    data = input('> ')
    if not data:
        break
    tcpCliSock.send(('%s\r\n'%data).encode('utf8'))
    data = tcpCliSock.recv(BUFSIZE)
    if not data:
        break
    print(data.strip())
    tcpCliSock.close()

用這個(gè)高級(jí)模塊缓屠，自己帶一些異常處理奇昙，可以檢測(cè)到鍵盤(pán)中斷了。