python网络编程基础(图解和完整代码分析)

1.什么是计算机网络？核心关键词是什么？
2.什么是通信协议？为什么要使用通信协议？
3.什么是 TCP/IP协议？什么是三次握手和四次挥手？
4.什么是UDP?
5.什么是Socket?
6.什么是 TCP编程？
7. 什么是UDP编程？

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计算机网络 = 单机 + 连接 + 互通
即计算机网络是计算机与计算机之间的互通/互联。

2. 通信协议 = 通用的语言 + 表达信息 + 统一约定
   为什么要使用通信协议？
   因为早期各个厂商的通信协议互不兼容，（比如IBM,微软，苹果都有自己的网络协议），这就好比一群人有的说中国话，有的说 英语，有人说日语，那么尴尬之处就是说同一种语言的人可以互相交流，而不同语言之间就不行了。见图：
   
   3.要想了解TCP协议，—》先了解IP协议。即 TCP/IP协议 = TCP协议 + IP协议
   什么是IP协议？
   IP协议是通过计算机网络，将数据从一台计算机发送到另一台计算机。

什么是TCP协议？
（1）TCP协议是建立在IP协议之上的。
（2）TCP协议是负责让两台计算机建立可靠的连接，目的是保证数据包按顺序到达。如果包丢了，就自动重发。

什么是三次握手？

什么是四次挥手？

TCP/IP协议的三次握手四次挥手的原理及流程分析

4.什么是UDP?
与TCP相反，UDP是面向无连接的协议，用UDP协议传输数据不可靠。使用UDP协议时，不需要建立连接，只需知道对方的ip地址和端口号，就可以直接发数据包。
优点是传输速度比TCP快。对于不要求可靠到达的数据而言，就可以用UDP协议。

5.什么是Socket?
Socket英文原意是孔，插座，通常也称”套接字“，用于描述ip地址和端口，它是一个通信链的句柄，可以用来实现不同的虚拟机或不同的计算机之间的通信。

为什么要使用Socket?
为了让两个程序通过网络进行通信，两者就必须使用Socket”套接字“。

在互联网上的主机上一般运行了多个服务软件，也就同时提供了多种服务。
每种服务都打开一个Socket，并绑定到一个端口上，不同的接口对应不同的服务。

Socket正如英文翻译一样，像一个多孔插座，一台计算机犹如布满多孔插座的房间，每一个插座都有一个编号，有的插座提供220伏特交流电，有的提供110伏特交流电，有的则提供有线电视节目，有的则提供电脑上网，客户软件将插头插到不同编号的插座，就可以得到不同的服务。
翻译成人话即选择接口就是选择服务。

6.什么是 TCP编程？
创建TCP连接时，主动发起连接的叫客户端，被动响应的叫服务器。比如我们在谷歌浏览器上访问CSDN网站时，我们的电脑就是客户端，浏览器会主动向CSDN网站的服务器发起连接。服务器接到了我们的连接，这是TCP连接就建立起来了，后面的通信就是发送网页内容了。

（1）创建TCP服务器的流程
（2）创建TCP客户端的流程
（3）执行TCP服务器与TCP客户端

创建TCP服务器.py

"""
创建TCP服务器的流程
1）使用socket()创建一个套接字
2）使用bind()绑定IP和port
3)使用listen()使套接字变为可被动连接
4）使用accept()等待客户端的连接
5）使用recv/send()接受发送的数据
"""
#需求：使用socket模块，通过客户端浏览器向本地服务器（ip地址为127.0.0.1）发送请求
#服务器接到请求，向浏览器发送"Hello World".
import socket#导入socket模块
host = "127.0.0.1"#自己电脑的本地主机ip
port = 8080#端口号
web = socket.socket()#创建socket对象
web.bind((host,port))#绑定端口
web.listen(5)#设置最多的连接数
print("服务器等待客户端连接......")#
#开启死循环
while True:
    conn,addr = web.accept()#建立客户端连接
    data = conn.recv(1024)#获取客户端请求数据
    print(data)#打印接收到的数据
    conn.sendall(b"HTTP/1.1 200 OK\r\n\r\nHello World")#向客户端发送数据
    conn.close()#关闭连接

创建TCP客户端.py

import socket#导入socket模块
s = socket.socket()#创建TCP/IP套接字
host = "127.0.0.1"#获取主机地址
port = 8080#设置端口号
s.connect((host,port))#主动初始化TCP服务连接
send_data = input("请输入要发送的数据：")#提示用户输入数据
s.send(send_data.encode())#发送TCP数据
#接收对方发送过来的数据，最大接收1024个字节
recvData = s.recv(1024).decode()
print("接收到的数据为：",recvData)
#关闭套接字
s.close()

7. 什么是UDP编程？
（1）创建UDP服务器
（2）创建UDP客户端
（3）执行UDP服务器与UDP客户端

完整代码演示：

UDP客户端.py文件

#创建UDP客户端具体步骤如下：
"""
1.创建客户端套接字
2.发送/接收数据
3.关闭套接字
"""
import socket#导入socket模块

s = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM)#创建UDP套接字
data = input("请输入转换的温度：单位（摄氏度）")#输入要转换的温度
s.sendto(data.encode(),("127.0.0.1",8888))#发送数据
print(s.recv(1024).decode())#打印接受的数据
s.close()#关闭套接字

创建UDP服务器.py文件

#创建UDP服务器
import socket#导入socket模块

s = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM)#创建UDP套接字
s.bind(("127.0.0.1",8888))#绑定地址（host,port）
print("绑定UDP到8888端口")
data,addr = s.recvfrom(1024)#接受数据
data = float(data)*1.8 + 32#转换公式
send_data = "转换后的温度（单位：华氏温度）：" + str(data)
print("Received from %s:%s."% addr)
s.sendto(send_data.encode(),addr)#发送给客户端
s.close()#关闭服务器套接字