Python网络编程入门（二）
需要了解网络编程基本概念的读者，可以阅读小编的Python网络编程入门概念（一）
Python网络编程入门概念（一）的最后介绍了传输层的两个协议：TCP & UDP;
TCP提供面向连接的可靠的传输层服务，创建连接时三次握手，断开连接时四次挥手；
UDP提供无连接的不可靠的传输层服务，适用于对实时性要求较高，可靠性较低的网络传输情况，如视频传输。
1.TCP网络编程实现
1）服务端
①创建流式套接字
s = socket.socket(socket.AF_INIT,socket.SOCK_STREAM)
或者：
s = socket.socket()
备注：AF_INIT--->地址族协议类型：IPV4
SOCK_STREAM--->套接字类型:流式套接字
②绑定IP和端口
ADDR = ('IP地址',端口)
s.bind(ADDR)
③设置监听
s.listen(5)
将套接字设置为"监听套接字"，并设置"监听队列"长度为５
④阻塞等待客户端连接
connfd,addr = s.accept()
返回值：connfd--->用于和指定客户端通信的新套接字；addr--->连接客户端的IP
⑤消息收发
接收：data = connfd.recv(bufersize).decode()
发送：n = connfd.send(data.encode())
⑥关闭套接字:
connfd.close()
s.close()
服务端代码实现：
'''示意服务端
接收客户端消息并打印
当客户端断开与服务端的连接后，recv立即结束阻塞，返回空字符串
'''
import socket
# 创建套流式接字
sockfd = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
ADDR = ('127.0.0.1', 8888)
# 绑定IP和端口
sockfd.bind(ADDR)
# 设置监听
sockfd.listen(5)
while True:
print('Waiting for Connection...')
# 阻塞等待客户端连接s
connfd,addr = sockfd.accept()
print('Connect to client:',addr)
while True:
# 接收
data = connfd.recv(1024).decode()
if not data:
break
print('Receive:',data)
# 发送，send返回发送的字节数
n = connfd.send('Receive your message!'.encode())
print('feedback %d byte' % n )
# 关闭套接字
connfd.close()
# 关闭套接字
sockfd.close()2）客户端
1. 无需绑定IP和端口，端口由系统自动分配
2. 无需设置监听
3. 无需创建新的套接字
流程：
①创建流式套接字
②发起连接请求
ADDR = ('IP',端口)
s.connect(ADDR)
③消息收发
n = s.send(data.encode())
data = s.recv(bufersize).decode()
④关闭套接字
s.close()
客户端代码实现：
'''示意客户端
向服务端发送消息，接收并打印服务端返回的消息
客户端输入空行或者'q'时请求与服务端断开
'''
import socket
# 创建套流式接字
sockfd = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
ADDR = ("127.0.0.1", 8888)
# 向服务端发起连接请求
sockfd.connect(ADDR)
while True:
data = input("发送消息>>>") or 'q'
if data == 'q':
break
# 发送
sockfd.send(data.encode())
# 接收
back = sockfd.recv(1024)
print(back.decode())
sockfd.close()2.UDP网络编程实现
1）服务端
①创建数据报套接字：
sockfd = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM)
②绑定服务端地址（服务端须要有固定的IP和端口号）：
ADDR = ('IP地址',端口)
sockfd.bind(ADDR)
③消息的收发：
data,addr = sockfd.recvfrom(buffersize)
n = sockfd.sendto(data,ADDR)
④关闭套接字：
sockfd.close()
服务端代码实现：
'''UDP服务端
绑定命令行输入的服务端地址
接收客户端发送的消息，并返回
'''
import socket
import sys
# 判断命令行参数个数
if len(sys.argv) < 3:
print('''
argv is error!!
runs as
python3 udp_client.py 127.0.0.1 8888
''')
sys.exit(0)
HOST = sys.argv[1]
# 端口为整数
PORT = int(sys.argv[2])
# 服务端地址
ADDR = (HOST,PORT)
# 创建数据报套接字
s = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM)
# 绑定服务端地址
s.bind(ADDR)
while True:
# 接收
data,addr = s.recvfrom(1024)
print("Receive from {} : {}".format(addr,data.decode()))
# 发送
s.sendto('Receive your message'.encode(),addr)
s.close()2）客户端
①创建套接字
sockfd = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM)
②数据收发
data,addr = sockfd.recvfrom(bufersize).decode()
n = sockfd.sendto(data,ADDR)
③关闭套接字
sockfd.close()
客户端代码实现：
'''UDP客户端
向命令行输入的服务端地址发送消息
同时接收该服务端发来的消息
'''
import socket
import sys
# 判断命令行参数个数
if len(sys.argv) < 3:
print('''
argv is error!!
runs as
python3 udp_client.py 127.0.0.1 8888
''')
sys.exit(0)
HOST = sys.argv[1]
# 端口为整数
PORT = int(sys.argv[2])
# 服务端地址
ADDR = (HOST,PORT)
# 创建数据报套接字
s = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM)
while True:
data = input("Send the message >>>") or 'q'
if data == 'q':
break
# 发送
s.sendto(data.encode(),ADDR)
# 接收
r_data,addr = s.recvfrom(1024)
print(r_data.decode())
# 关闭套接字
s.close()3.相关概念
1） 网络收发缓冲区：
缓冲区的功能：①协调读写速度，②减少和磁盘的交互
recv和send实际上是从缓冲区获取内容，向缓冲区发送内容
2） TCP粘包：
原因：TCP采用字节流的方式，消息之间没有边界，如果发送和接收速度不匹配，会造成多次发送的内容被一次接收，形成意义上的误解即粘包。
条件：当使用send快速的连续发送极有可能产生粘包
如何处理：
①发送时添加结束位标志，接收端通过标志进行判断
②发送一个数据结构
③当连续发送时每次发送有一个短暂延迟 sleep(0.1)
3） 'TCP流式套接字'和'UDP数据报套接字'的区别
①TCP传输数据使用字节流的方式传输，UDP是数据报,因此TCP会产生粘包现象。
②TCP对网络条件要求高，UDP更适合实时传输
③TCP传输是建立在连接的基础上，保证传输的可靠性；而UDP一次接收一个数据报，不保证完整性
④TCP使用listen accept建立连接，udp不需要
⑤收发消息TCP使用recv和send，UDP使用recvfrom和sendto
4.下节预告
Python网络编程入门（三）将为大家介绍TCP流式套接字的典型应用：文件传输以及http网页传输；UDP的典型应用：局域网发送广播消息和接收广播消息~