Python学习笔记(三十)：TCP 通信

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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；

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 特点：

• 面向连接：

  通信双方必须先建立连接才能进行数据的传输，双方都必须为该连接分配必要的系统内核资源，以管理连接的状态和连接上的传输；

  双方间的数据传输都可以通过这一个连接进行；

  完成数据交换后，双方必须断开此连接，以释放系统资源；

  这种连接是一对一的，因此 TCP 不适用于广播的应用程序，基于广播的应用程序请使用 UDP 协议；

• 可靠传输

  1）、TCP 采用发送应答机制：

  TCP 发送的每个报文段都必须得到接收方的应答才认为这个 TCP 报文段传输成功；

  2）、超时重传：

  发送端发出一个报文段之后就启动定时器，如果在定时时间内没有收到应答就重新发送这个报文段。

  TCP 为了保证不发生丢包，就给每个包一个序号，同时序号也保证了传送到接收端实体的包的按序接收。然后接收端实体对已成功收到的包发回一个相应的确认（ACK）；如果发送端实体在合理的往返时延（RTT）内未收到确认，那么对应的数据包就被假设为已丢失将会被进行重传。

  3）、错误校验：

  TCP用一个校验和函数来检验数据是否有错误；在发送和接收时都要计算校验和。

 

TCP 通信服务端：

创建一个 TCP 通信服务端的步骤：

1、创建一个套接字（socket）

2、绑定 ip 地址和端口（bind）

3、开启监听，让套接字变成可连接状态（listen）

4、等待客户端连接（accept）

5、接收和发送数据（recv/send）

6、关闭套接字（close）

# 导入 socket 模块
import socket

# 1、创建一个用于监听的 socket
# 参数1 表示地址族，AF_INET 表示用于 internet 进程间通信；
# 参数2 表示套接字类型，SOCK_STREAM 表示流式套接字，用于 TCP 通信；
listenSocket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)

# 指定服务端 ip 地址和端口（以元祖形式）
# 如果不写 ip 地址，表示本地任意一个地址
servAddr = ("", 8889)

# 2、绑定地址和端口
listenSocket.bind(servAddr)

# 3、开启监听，由主动套接字变成被动套接字，
# 即让套接字处于可被动连接状态；
# 参数 10 表示同一时间最多允许 10 个客户端连接；
listenSocket.listen(10)

# 4、等待客户端连接：
# 如果客户端连接成功，则返回一个专门用于通信的套接字，
# 监听套接字就可以省下来，继续等待其他客户端的连接了；
# 还会返回客户端的 ip 地址和端口号；
connSocket, clientAddr = listenSocket.accept()
print("客户端地址信息：", clientAddr)

# 5、接收客户端发送的数据：1024 表示最大接收的字节数
recvData = connSocket.recv(1024)
print("客户端发送的数据：", recvData.decode("UTF-8"))

# 6、发送数据到客户端
connSocket.send("I am fine, thank you!".encode("UTF-8"))

# 7、关闭套接字
connSocket.close()  # 关闭通信套接字，则不能与客户端继续通信了
listenSocket.close()# 关闭监听套接字，则不能再监听客户端的连接了

 

TCP 通信客户端：

创建一个 TCP 客户端的步骤：

1、创建一个套接字

2、指定服务器的 ip 地址和端口

3、连接到服务器

4、发送和接收数据

5、关闭套接字

# 导入 socket 模块
import socket

# 1、创建 socket
tcpSocket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)

# 2、指定服务端的 ip 地址和端口
servAddr = ("127.0.0.1", 8889)

# 3、连接到服务器
tcpSocket.connect(servAddr)

# 4、发送数据到服务器
tcpSocket.send("how are you!".encode("UTF-8"))

# 5、接收服务器返回的数据
recvData = tcpSocket.recv(1024)
print("服务器返回的数据：", recvData.decode("UTF-8"))

# 6、关闭套接字
tcpSocket.close()