python3--socket编程(udp协议)

基于UDP协议的socket

udp是无连接的,启动服务之后可以直接接受消息,不需要提前建立连接,UDP必须是server端先接受消息

简单版

server端代码

import socket

# 创建一个服务器的套接字基于udp,type=socket.SOCK_DGRAM表示使用udp协议
udp_sk = socket.socket(type=socket.SOCK_DGRAM)
udp_sk.bind(('127.0.0.1', 9555))  # 绑定服务器的ip和端口的套接字

# udp协议不用建立连接
msg, addr = udp_sk.recvfrom(1024)  # 接收1024字节的消息 msg表示内容,addr表示ip和端口
print(msg.decode('utf-8'))
udp_sk.sendto('hello'.encode('utf-8'), addr)  #发送消息,需写入对方的ip和端口
udp_sk.close()

client端代码

import socket

ip_port = ('127.0.0.1', 9555)  # 服务器的ip与端口

# 创建一个服务器的套接字,基于udp协议 type=socket.SOCK_DGRAM
udp_sk = socket.socket(type=socket.SOCK_DGRAM)

# 发送消息并编码成utf-8,需要传ip和端口
udp_sk.sendto('你好吗'.encode('utf-8'), ip_port)

# 接收1024字节的消息 加 ip+端口
back_msg, addr = udp_sk.recvfrom(1024)
print(back_msg.decode('utf-8'), addr)
udp_sk.close()

先运行server,再运行client

server执行结果

你好吗

client执行结果

hello (‘127.0.0.1’, 9555)

怎么改成手动输入,多人聊天?

server端代码

import socket

# 创建一个服务器的套接字基于udp,type=socket.SOCK_DGRAM表示使用udp协议
udp_sk = socket.socket(type=socket.SOCK_DGRAM)

udp_sk.bind(('127.0.0.1', 9555))   # 绑定服务器的ip和端口的套接字
while True:
    # udp协议不用建立连接
    msg, addr = udp_sk.recvfrom(1024)  # 接收1024字节的消息 msg表示内容,addr表示ip和端口
    print(msg.decode('utf-8'))
    inp = input('>>>').strip().encode('utf-8')
    udp_sk.sendto(inp, addr)  # 发送消息,需写入对方的ip和端口

udp_sk.close()

client端代码

import socket

ip_port = ('127.0.0.1', 9555)  # 服务器的ip与端口

# 创建一个服务器的套接字,基于udp协议 type=socket.SOCK_DGRAM
udp_sk = socket.socket(type=socket.SOCK_DGRAM)

while True:
    # 发送消息,需要传ip和端口
    inp = input('>>>').strip()
    if inp == 'q':  # 判断当内容为q的时候,跳出循环,退出程序
        break
    udp_sk.sendto(inp.encode('utf-8'), ip_port)

    # 接收1024字节的消息 加 ip+端口
    back_msg, addr = udp_sk.recvfrom(1024)
    print(back_msg.decode('utf-8'))
udp_sk.close()

先运行server,再运行client两次(模拟多人),运行结果

python3--socket编程(udp协议)_第1张图片

socket基于UDP协议,如果是2个客户端,都向server发送消息,那么server对于client,还是有优先顺序的(谁发送的数据,被server接受到,那么就先回复谁(网络延迟,带宽…的影响,并不是先发送就先收到))

socket(基于UDP协议)进阶聊天版–加上和不同人名通信(不同颜色)

选运行server,在运行client两次(模拟多个用户)

server端代码

import socket

# 创建一个服务器的套接字基于udp,type=socket.SOCK_DGRAM表示使用udp协议
udp_sk = socket.socket(type=socket.SOCK_DGRAM)
udp_sk.bind(('127.0.0.1', 9555))   # 绑定服务器的ip和端口的套接字
lst = {'sam': '\033[1;31m', 'tom': '\033[1;34m'}  # 对不同人设置不同颜色

while True:
    # udp协议不用建立连接
    msg, addr = udp_sk.recvfrom(1024)  # 接收1024字节的消息 msg表示内容,addr表示ip和端口
    name, mesg = msg.decode('utf-8').split(':')
    color = lst.get(name.strip(), '')
    print('{}{}\033[0m'.format(color, msg.decode('utf-8')))
    inp = input('>>>').strip().encode('utf-8')
    udp_sk.sendto(inp, addr)  # 发送消息,需写入对方的ip和端口

udp_sk.close()

client端代码

import socket

ip_port = ('127.0.0.1', 9555)  # 服务器的ip与端口

# 创建一个服务器的套接字,基于udp协议 type=socket.SOCK_DGRAM
udp_sk = socket.socket(type=socket.SOCK_DGRAM)
name = input('>>>').strip()
while True:
    # 发送消息,需要传ip和端口
    inp = input('>>>').strip()
    if inp == 'q':  # 判断当内容为q的时候,跳出循环,退出程序
        break
    udp_sk.sendto('{} : {}'.format(name, inp).encode('utf-8'), ip_port)

    # 接收1024字节的消息 加 ip+端口
    back_msg, addr = udp_sk.recvfrom(1024)
    print(back_msg.decode('utf-8'))
udp_sk.close()

运行结果

python3--socket编程(udp协议)_第2张图片

每次发消息需要encode,接收消息需要decode,这样很麻烦?怎么做可以省去这些步骤?,这个时候可以自定义一个类,继承了socket类,能够实现高可用,定制需求

创建一个mysocket.py文件,内容如下

from socket import *   #从socket模块中导入所有方法

class Mysocket(socket):  # 继承socket类
    def __init__(self, coding='utf-8'):
        self.coding = coding  # 使用默认参数,设置字符编码 utf-8
        super().__init__(type=SOCK_DGRAM)  # 执行父类的__init__方法

    def my_recv(self, num):
        msg, addr = self.recvfrom(num)
        return msg.decode(self.coding), addr  # 接收消息这里解码

    def my_send(self, msg, addr):
        return self.sendto(msg.encode(self.coding), addr)  # 发送消息这么编码

server端代码

from mysocket import Mysocket

sk = Mysocket()
sk.bind(('127.0.0.1', 9090))
while True:
    msg, client_addr = sk.my_recv(1024)  # udp协议不用建立连接
    print(msg)
    inp = input('>>>').strip()
    sk.my_send(inp, client_addr)

sk.close()

client端代码

from mysocket import Mysocket

sk = Mysocket()
while True:
    inp = input('>>>').strip()
    if inp == 'q':break
    sk.my_send(inp, ('127.0.0.1', 9090))
    msg, addr = sk.my_recv(1024)
    if msg == 'q':break
    print(msg)
sk.close()

先运行server,在运行client,执行结果为

python3--socket编程(udp协议)_第3张图片

时间同步服务,基于udp协议完成的

假如有一个标准时间的server服务端,client可以从server获取标准时间。

server端代码

import socket
import time

sk = socket.socket(type=socket.SOCK_DGRAM)
sk.bind(('127.0.0.1', 9090))
while True:
    msg, addr = sk.recvfrom(1024)
    sk.sendto(time.strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S').encode('utf-8'), addr)  # 发送一个格式化时间给client
sk.close()

client端代码

import time

sk = socket.socket(type=socket.SOCK_DGRAM)
while True:
    sk.sendto('time'.encode('utf-8'),('127.0.0.1', 9090))
    ret,addr = sk.recvfrom(1024)
    print(ret.decode('utf-8'))
    time.sleep(2)
sk.close()

先运行server在运行client,效果为

python3--socket编程(udp协议)_第4张图片

查看TCP和UDP的套接字

python3--socket编程(udp协议)_第5张图片

socket参数的详解

socket.socket(family=AF_INET,type=SOCK_STREAM,proto=0,fileno=None)

创建socket对象的参数说明:

family 地址系列应为AF_INET(默认值),AF_INET6,AF_UNIX,AF_CAN或AF_RDS。(AF_UNIX 域实际上是使用本地 socket 文件来通信)
type 套接字类型应为SOCK_STREAM(默认值),SOCK_DGRAM,SOCK_RAW或其他SOCK_常量之一。SOCK_STREAM 是基于TCP的,有保障的(即能保证数据正确传送到对方)面向连接的SOCKET,多用于资料传送。 SOCK_DGRAM 是基于UDP的,无保障的面向消息的socket,多用于在网络上发广播信息。
proto 协议号通常为零,可以省略,或者在地址族为AF_CAN的情况下,协议应为CAN_RAW或CAN_BCM之一。
fileno 如果指定了fileno,则其他参数将被忽略,导致带有指定文件描述符的套接字返回。与socket.fromfd()不同,fileno将返回相同的套接字,而不是重复的。这可能有助于使用socket.close()关闭一个独立的插座。

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