网络TCP——Python

TCP简介

TCP协议，传输控制协议（英语：Transmission Control Protocol，缩写为 TCP）是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议，由IETF的RFC 793定义。

TCP通信需要经过创建连接、数据传送、终止连接三个步骤。

TCP通信模型中，在通信开始之前，一定要先建立相关的链接，才能发送数据，类似于生活中，"打电话""

TCP与UDP的不同点

• 面向连接（确认有创建三方交握，连接已创建才作传输。）
• 有序数据传输
• 重发丢失的数据包
• 舍弃重复的数据包
• 无差错的数据传输
• 阻塞/流量控制

TCP通信模型	udp通信模型

TCP客户端和TCP服务器

tcp客户端

tcp服务器

tcp的客户端要比服务器端简单很多 示例代码： from socket import * # 创建socket tcp_client_socket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM) # 目的信息 server_ip = input("请输入服务器ip:") server_port = int(input("请输入服务器port:")) # 链接服务器 tcp_client_socket.connect((server_ip, server_port)) # 提示用户输入数据 send_data = input("请输入要发送的数据：") tcp_client_socket.send(send_data.encode("gbk")) # 接收对方发送过来的数据，最大接收1024个字节 recvData = tcp_client_socket.recv(1024) print('接收到的数据为:', recvData.decode('gbk')) # 关闭套接字 tcp_client_socket.close()

在程序中，如果想要完成一个tcp服务器的功能，需要的流程如下： socket创建一个套接字 bind绑定ip和port listen使套接字变为可以被动链接 accept等待客户端的链接 recv/send接收发送数据 一个很简单的tcp服务器如下： from socket import * # 创建socket tcp_server_socket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM) # 本地信息 address = ('', 7788) # 绑定 tcp_server_socket.bind(address) # 使用socket创建的套接字默认的属性是主动的，使用listen将其变为被动的，这样就可以接收别人的链接了 tcp_server_socket.listen(128) # 如果有新的客户端来链接服务器，那么就产生一个新的套接字专门为这个客户端服务 # client_socket用来为这个客户端服务 # tcp_server_socket就可以省下来专门等待其他新客户端的链接 client_socket, clientAddr = tcp_server_socket.accept() # 接收对方发送过来的数据 recv_data = client_socket.recv(1024) # 接收1024个字节 print('接收到的数据为:', recv_data.decode('gbk')) # 发送一些数据到客户端 client_socket.send("thank you !".encode('gbk')) # 关闭为这个客户端服务的套接字，只要关闭了，就意味着为不能再为这个客户端服务了，如果还需要服务，只能再次重新连接 client_socket.close()

tcp注意点

1. tcp服务器一般情况下都需要绑定，否则客户端找不到这个服务器
2. tcp客户端一般不绑定，因为是主动链接服务器，所以只要确定好服务器的ip、port等信息就好，本地客户端可以随机
3. tcp服务器中通过listen可以将socket创建出来的主动套接字变为被动的，这是做tcp服务器时必须要做的
4. 当客户端需要链接服务器时，就需要使用connect进行链接，udp是不需要链接的而是直接发送，但是tcp必须先链接，只有链接成功才能通信
5. 当一个tcp客户端连接服务器时，服务器端会有1个新的套接字，这个套接字用来标记这个客户端，单独为这个客户端服务
6. listen后的套接字是被动套接字，用来接收新的客户端的链接请求的，而accept返回的新套接字是标记这个新客户端的
7. 关闭listen后的套接字意味着被动套接字关闭了，会导致新的客户端不能够链接服务器，但是之前已经链接成功的客户端正常通信。
8. 关闭accept返回的套接字意味着这个客户端已经服务完毕
9. 当客户端的套接字调用close后，服务器端会recv解堵塞，并且返回的长度为0，因此服务器可以通过返回数据的长度来区别客户端是否已经下线

案例:文件下载器

服务器 参考代码如下:

客户端 参考代码如下:

from socket import * import sys def get_file_content(file_name): """获取文件的内容""" try: with open(file_name, "rb") as f: content = f.read() return content except: print("没有下载的文件:%s" % file_name) def main(): if len(sys.argv) != 2: print("请按照如下方式运行：python3 xxx.py 7890") return else: # 运行方式为python3 xxx.py 7890 port = int(sys.argv[1]) # 创建socket tcp_server_socket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM) # 本地信息 address = ('', port) # 绑定本地信息 tcp_server_socket.bind(address) # 将主动套接字变为被动套接字 tcp_server_socket.listen(128) while True: # 等待客户端的链接，即为这个客户端发送文件 client_socket, clientAddr = tcp_server_socket.accept() # 接收对方发送过来的数据 recv_data = client_socket.recv(1024) # 接收1024个字节 file_name = recv_data.decode("utf-8") print("对方请求下载的文件名为:%s" % file_name) file_content = get_file_content(file_name) # 发送文件的数据给客户端 # 因为获取打开文件时是以rb方式打开，所以file_content中的数据已经是二进制的格式，因此不需要encode编码 if file_content: client_socket.send(file_content) # 关闭这个套接字 client_socket.close() # 关闭监听套接字 tcp_server_socket.close() if __name__ == "__main__": main()

from socket import * def main(): # 创建socket tcp_client_socket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM) # 目的信息 server_ip = input("请输入服务器ip:") server_port = int(input("请输入服务器port:")) # 链接服务器 tcp_client_socket.connect((server_ip, server_port)) # 输入需要下载的文件名 file_name = input("请输入要下载的文件名：") # 发送文件下载请求 tcp_client_socket.send(file_name.encode("utf-8")) # 接收对方发送过来的数据，最大接收1024个字节（1K） recv_data = tcp_client_socket.recv(1024) # print('接收到的数据为:', recv_data.decode('utf-8')) # 如果接收到数据再创建文件，否则不创建 if recv_data: with open("[接收]"+file_name, "wb") as f: f.write(recv_data) # 关闭套接字 tcp_client_socket.close() if __name__ == "__main__": main()