一 操作系统基础
操作系统:(Operating System，简称OS)是管理和控制计算机硬件与软件资源的计算机程序，是直接运行在“裸机”上的最基本的系统软件，任何其他软件都必须在操作系统的支持下才能运行。
精简的说的话，操作系统就是一个协调、管理和控制计算机硬件资源和软件资源的控制程序。操作系统所处的位置如图1
#操作系统位于计算机硬件与应用软件之间，本质也是一个软件。操作系统由操作系统的内核（运行于内核态，管理硬件资源）以及系统调用（运行于用户态，为应用程序员写的应用程序提供系统调用接口）两部分组成，所以，单纯的说操作系统是运行于内核态的，是不准确的。
图1
细说的话，操作系统应该分成两部分功能：
#一：隐藏了丑陋的硬件调用接口（键盘、鼠标、音箱等等怎么实现的，就不需要你管了），为应用程序员提供调用硬件资源的更好，更简单，更清晰的模型（系统调用接口）。应用程序员有了这些接口后，就不用再考虑操作硬件的细节，专心开发自己的应用程序即可。 例如：操作系统提供了文件这个抽象概念，对文件的操作就是对磁盘的操作，有了文件我们无需再去考虑关于磁盘的读写控制（比如控制磁盘转动，移动磁头读写数据等细节）， #二：将应用程序对硬件资源的竞态请求变得有序化 例如：很多应用软件其实是共享一套计算机硬件，比方说有可能有三个应用程序同时需要申请打印机来输出内容，那么a程序竞争到了打印机资源就打印，然后可能是b竞争到打印机资源，也可能是c，这就导致了无序，打印机可能打印一段a的内容然后又去打印c...,操作系统的一个功能就是将这种无序变得有序。
注：计算机(硬件)－>os－>应用软件
二 为什么学习socket
你自己现在完全可以写一些小程序了，但是前面的学习和练习，我们写的代码都是在自己的电脑上运行的，虽然我们学过了模块引入，文件引入import等等，我可以在程序中获取到另一个文件的内容，对吧，但是那么突然有一天，你的朋友和你说："把你电脑上的一个文件通过你自己写的程序发送到我的电脑上"，这时候怎么办？你是不是会想，what？这怎么搞？就在此时，突然灵感来了，我可以通过qq、云盘、微信等发送给他啊，可是人家说了，让你用自己写的程序啊，嗯，这是个问题，此时又来一个灵感，我给他发送文件肯定是通过网络啊，这就产生了网络，对吧，那我怎么让我的程序能够通过网络来联系到我的朋友呢，并且把文件发送给他呢，那么查了一下，发现网络通信通过socket可以搞，但是怎么搞呢？首先，查询结果是对的，socket就是网络通信的工具，也叫套接字，任何一门语言都有socket，他不是任何一个语言的专有名词，而是大家通过自己的程序与其他电脑进行网络通信的时候都用它。知道为什么要学习socket了吧~~朋友们~~而你使用自己的电脑和别人的电脑进行联系并发送消息或者文件等操作就叫做网络通信。
三 CS架构，BS架构
客户端英文名称：Client，
浏览器英文名称：Browser.
服务端英文名称：Server，CS架构就是说的ClientServer架构,BS架构就是说的BrowserServer架构,。
a.硬件CS架构：打印机。
b.软件CS架构：QQ、微信、优酷、暴风影音、浏览器(IE、火狐，360浏览器等)。
其中浏览器又比较特殊，很多网站是基于浏览器来进行访问的，浏览器和各个网站服务端进行的通讯方式又常被成为BS架构（B/S架构也是C/S架构的一种）。
四 osi七层。
详见网络通信原理：https://www.cnblogs.com/YZL2333/p/10396450.html
五 socket
看socket之前，先来回顾一下五层通讯流程：
但实际上从传输层开始以及以下，都是操作系统帮咱们完成的，下面的各种包头封装的过程，用咱们去一个一个做么？NO！
Socket又称为套接字，它是应用层与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。当我们使用不同的协议进行通信时就得使用不同的接口，还得处理不同协议的各种细节，这就增加了开发的难度，软件也不易于扩展(就像我们开发一套公司管理系统一样，报账、会议预定、请假等功能不需要单独写系统，而是一个系统上多个功能接口，不需要知道每个功能如何去实现的)。于是UNIX BSD就发明了socket这种东西，socket屏蔽了各个协议的通信细节，使得程序员无需关注协议本身，直接使用socket提供的接口来进行互联的不同主机间的进程的通信。这就好比操作系统给我们提供了使用底层硬件功能的系统调用，通过系统调用我们可以方便的使用磁盘（文件操作），使用内存，而无需自己去进行磁盘读写，内存管理。socket其实也是一样的东西，就是提供了tcp/ip协议的抽象，对外提供了一套接口，同过这个接口就可以统一、方便的使用tcp/ip协议的功能了。
其实站在你的角度上看，socket就是一个模块。我们通过调用模块中已经实现的方法建立两个进程之间的连接和通信。也有人将socket说成ip+port，因为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。 所以我们只要确立了ip和port就能找到一个应用程序，并且使用socket模块来与之通信。
五 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和基于网络型的。
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
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)
六 套接字的工作流程（基于TCP和 UDP两个协议）
6.1 TCP和UDP对比
TCP（Transmission Control Protocol）可靠的、面向连接的协议（eg:打电话）、传输效率低全双工通信（发送缓存&接收缓存）、面向字节流。使用TCP的应用：Web浏览器；文件传输程序。
UDP（User Datagram Protocol）不可靠的、无连接的服务，传输效率高（发送前时延小），一对一、一对多、多对一、多对多、面向报文(数据包)，尽最大努力服务，无拥塞控制。使用UDP的应用：域名系统 (DNS)；视频流；IP语音(VoIP)。
6.2 TCP协议下的socket
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。
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
<br><br>什么是网络套接字socket？简述基于tcp协议的套接字的通信流程。
为了区别不同的应用程序进程和连接，许多计算机操作系统为应用程序与TCP／IP协议交互提供了称为套接字 (Socket)的接口，区分不同应用程序进程间的网络通信和连接。1.服务器先用 socket 函数来建立一个套接字,用这个套接字完成通信的监听。 2.用 bind 函数来绑定一个端口号和 IP 地址。因为本地计算机可能有多个网址和 IP,每一个 IP 和端口有多个端口。需要指定一个 IP 和端口进行监听。 3.服务器调用 listen 函数,使服务器的这个端口和 IP 处于监听状态,等待客户机的连接。 4.客户机用 socket 函数建立一个套接字,设定远程 IP 和端口。 5.客户机调用 connect 函数连接远程计算机指定的端口。 6.服务器用 accept 函数来接受远程计算机的连接,建立起与客户机之间的通信。 7.建立连接以后,客户机用 write 函数向 socket 中写入数据。也可以用 read 函数读取服务器发送来的数据。 8.服务器用 read 函数读取客户机发送来的数据,也可以用 write 函数来发送数据。 9.完成通信以后,用 close 函数关闭 socket 连接。