python 网络编程

TCP编程

客户端

创建TCP连接时，主动发起连接的叫做客户端，被动响应的叫做服务端。当定义一个Socket表示打开一个网络连接，创建一个Socket需要知道目标计算机的IP地址和端口号和对应的协议类型。

# 导入socket库:
import socket

# 创建一个socket:
s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
# 建立连接:
s.connect(('www.sina.com.cn', 80))

当建立连接之后，便可以发送数据和接收数据，注意TCP连接建立的是双向通道，双方都可以同时给对象发送数据

# 接收数据:
buffer = []
while True:
    # 每次最多接收1k字节:
    d = s.recv(1024)
    if d:
        buffer.append(d)
    else:
        break
data = b''.join(buffer)

# 关闭连接:
s.close()

服务端

服务器首先需要绑定一个端口并监听来自其他客户端的连接，当其他客户端连接过来，服务器就与该客户端建立了一个Socket连接。为了区别一个Socket连接是和哪一个客户端绑定的，所以一个Socket需要：服务器地址、服务器端口、客户端地址、客户端端口

# 创建基于IPv4和TCP协议的Socket：
s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
# 监听端口:
s.bind(('127.0.0.1', 9999))  #127.0.0.1表示本机地址

s.listen(5)
print('Waiting for connection...')

此时服务端属与监听状态，可以同时监听5个客户端的连接

while True:
    # 接受一个新连接:
    sock, addr = s.accept()
    # 创建新线程来处理TCP连接:
    t = threading.Thread(target=tcplink, args=(sock, addr))
    t.start()

def tcplink(sock, addr):
    print('Accept new connection from %s:%s...' % addr)
    sock.send(b'Welcome!')
    while True:
        data = sock.recv(1024)
        time.sleep(1)
        if not data or data.decode('utf-8') == 'exit':
            break
        sock.send(('Hello, %s!' % data.decode('utf-8')).encode('utf-8'))
    sock.close()
    print('Connection from %s:%s closed.' % addr)

这是服务端接受一个服务端的连接，accept()表示接受一个新的连接并且会一个sockket对象和客户端的IP地址，这个socket对象是用来接收和发送数据的

案例

服务端

#  === TCP 服务端程序 server.py ===
import threading
# 导入socket 库
from socket import *

# 主机地址为空字符串，表示绑定本机所有网络接口ip地址
# 等待客户端来连接
IP = '0.0.0.0'
# 端口号
PORT = 50001
# 定义一次从socket缓冲区最多读入512个字节数据
BUFLEN = 512

# 实例化一个socket对象
# 参数 AF_INET 表示该socket网络层使用IP协议
# 参数 SOCK_STREAM 表示该socket传输层使用TCP协议
listenSocket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)

# socket绑定地址和端口
listenSocket.bind((IP, PORT))


# 使socket处于监听状态，等待客户端的连接请求
# 参数 8 表示 最多接受多少个等待连接的客户端
listenSocket.listen(8)
print(f'服务端启动成功，在{PORT}端口等待客户端连接...')

def tcplink(dataSocket,addr):
    print('接受一个客户端连接',addr)
    while True:
        # 尝试读取对方发送的消息
        # BUFLEN 指定从接收缓冲里最多读取多少字节
        recved = dataSocket.recv(512)  # 此时属于阻塞状态
        # 如果返回空bytes，表示对方关闭了连接
        # 退出循环，结束消息收发
        if not recved:
            break
        # 读取的字节数据是bytes类型，需要解码为字符串
        info = recved.decode()
        print(f'收到对方信息： {info}')
        # 发送的数据类型必须是bytes，所以要编码
        dataSocket.send(f'服务端接收到了信息 {info}'.encode())

while True:
    dataSocket, addr = listenSocket.accept()  ##此时通过TCP三次握手和客户端建立连接  返回了一个新的socket对象，和客户端的ip地址
    # print('接受一个客户端连接:', addr)  # addr 表示客户端的IP地址和端口号
    t=threading.Thread(target=tcplink,args=(dataSocket,addr))
    t.start()

# 服务端也调用close()关闭socket
# dataSocket.close()
# listenSocket.close()

客户端

#  === TCP 客户端程序 client.py ===

from socket import *

IP = '127.0.0.1'  #目标计算机的IP
SERVER_PORT = 50001
BUFLEN = 1024

# 实例化一个socket对象，指明协议
dataSocket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)

# 连接服务端socket
dataSocket.connect((IP, SERVER_PORT))

while True:
    # 从终端读入用户输入的字符串
    toSend = input('>>> ')
    if  toSend =='exit':
        break
    # 发送消息，也要编码为 bytes
    dataSocket.send(toSend.encode())

    # 等待接收服务端的消息
    recved = dataSocket.recv(BUFLEN)
    # 如果返回空bytes，表示对方关闭了连接
    if not recved:
        break
    # 打印读取的信息
    print(recved.decode())

dataSocket.close()