36、基于TCP、UDP协议的嵌套字通信

一、套接字工作流程

1.1、套接字流程

　　服务器端先初始化socket：（创建套接字模块）

　　和端口绑定bind：（将地址绑定到套接字）

　　对端口进行监听listen：（监听链接）

　　调用accept堵塞：（接收服务器链接）

　　等待客户端连接connect：（客户端尝试连接服务器）

　　客户端发送请求send：（客户端发出请求）

　　服务器接收请求并处理请求recv：（服务器接收请求）

　　将数据返回给客户端send：（服务器发出请求）

　　客户端读取数据recv：（客户端接收请求）

　　关闭连接close（关闭服务器）

一、基于TCP协议的嵌套字通信

　　TCP是基于链接的，所以需要先启动服务端，在启动客户端去连接服务端

1.1、名词定义

　　SOCK_STREAM：流式协议（tcp协议）

　　AF_INET：网络通讯协议

　　0.0.0.0：公网服务器地址

　　127.0.0.1：服务器地址（自己的，通常用来调试）

二、通讯循环

　　由于tcp是基于链接通信的，所以一旦程序执行完毕就会直接断开，所以需要在程序内添加while循环，保证可以持续服务

2.1、问题点　　

　　由于tcp是基于链接通信的，连接的双方，所以：

　　1.一旦客户端单方向断开连接，服务器拿到的conn就是无效的，服务器在Windows上会直接报错，linux上会直接死循环

　　2.客户端发送的信息为空，应用程序会将信息发给操作系统，操作系统不会将空往外发送，因此，服务器就不会收到消息，而客户端则在等待消息

　　

2.2、解决方案

　　1.使用异常捕获，捕获后中断程序

　　2.使用if判断，如果收到的消息为空，则跳出循环
三、连接循环

　　服务器的终极目标就是永不停机，所以需要将客户端连接服务器加入while

3.1、问题

　　端口占用：一个端口只能同时执行一个客户端，因此前一个未停止，下一个无法执行，在半连接池里的客户端可以输入内容排队等候

　　　　　　　accept限制了服务器连接客户端的数量，一旦超过将不会进入半连接池

3.2、解决方法

phone=socket(AF_INET,SOCK_STREAM)
phone.setsockopt(SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,1) #就是它，在bind前加
phone.bind(('127.0.0.1',8080))

　

服务端

# 服务端应该满足的特点：
# 1、一直提供服务
# 2、并发地提供服务
import socket

# 1、买手机
phone=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM) # 流式协议=》tcp协议

# 2、绑定手机卡
phone.bind(('127.0.0.1',8080)) # 0-65535, 1024以前的都被系统保留使用

# 3、开机
phone.listen(5) # 5指的是半连接池的大小
print('服务端启动完成，监听地址为:%s:%s' %('127.0.0.1',8080))

# 4、等待电话连接请求：拿到电话连接conn
# 加上链接循环
while True:
    conn,client_addr=phone.accept()

    # 5、通信：收发消息
    while True:
        try:
            data=conn.recv(1024) # 最大接收的数据量为1024Bytes，收到的是bytes类型
            if len(data) == 0:
                # 在unix系统洗，一旦data收到的是空
                # 意味着是一种异常的行为：客户度非法断开了链接
                break
            print("客户端发来的消息：",data.decode('utf-8'))
            conn.send(data.upper())
        except Exception:
            # 针对windows系统
            break

    # 6、关闭电话连接conn（必选的回收资源的操作)
    conn.close()

# 7、关机（可选操作）
phone.close()

客户端

import socket

#1、买手机
phone=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM) # 流式协议=》tcp协议

#2、拨通服务端电话
phone.connect(('127.0.0.1',8080))

#3、通信
while True:
    msg=input("输入要发送的消息>>>: ").strip() #msg=''
    if len(msg) == 0:continue
    phone.send(msg.encode('utf-8'))
    print('======?')
    data=phone.recv(1024)
    print(data.decode('utf-8'))

#4、关闭连接(必选的回收资源的操作)
phone.close()

四、基于udp协议的套接字通信

　　udp是无链接的，所以无论哪一端都不会报错

　　服务器和客户端需要初始化socket，设定连接地址，接收数据，以及发出数据，最后断开连接

　　

服务器

import socket

server=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM) # 数据报协议=》udp协议

server.bind(('127.0.0.1',8081))    # IP地址

while True:
    data,client_addr=server.recvfrom(1024)   #接收信息
    server.sendto(data.upper(),client_addr)　　#发出信息


server.close()

客户端

import socket

client=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM) # 流式协议=》tcp协议

while True:
    msg=input('>>>: ').strip()
    client.sendto(msg.encode('utf-8'),('127.0.0.1',8081))   #发出信息，设置地址
    res=client.recvfrom(1024)　　#接收信息
    print(res)

client.close()