2高级编程-socket套接字-UDP与TCP通信-全栈式开发22

一、UDP与TCP协议

（一）UDP协议

定义

• 当应用程序希望通过UDP与一个应用程序通信时，传输数据之前源端和终端不建立链接
• 当它想传送时就简单地去抓取来自应用程序的数据，并尽可能快地把它扔到网络上
• 并没有与客户端、服务端建立链接
• 直接扔数据
  

UDP通信

（二）TCP协议

定义

• 当应用程序希望通过TCP与另一个人应用程序通信时，它会发送一个通信请求。这个请求必须被送到一个确切的地址。在双方‘握手’之后，TCP将在两个应用之间建立一个双工（full-duplex）的通信
• 这个全双工的通信将占用两个计算机之间的通信路线，直到它被一方或双方关闭为止
• 双方一定要都接收请求后才可以通讯
  
  
  

TCP通信

• 发送的消息一定要回复，这样才能保证数据是安全的
• 确保会回复消息
  

TCP特点

• 面向连接
• 可靠传输
  • TCP采用发送应答机制：只用对方回复应答了这个才叫发送成功
  • 超时重传：发送端发送报文段后，启动了计时器，如果在时间内没有应答回复，就会重新发送报文段
  • 错误校检：TCP是通过错误校验来看发送和接收的时候是否出现错误
    中
  • 流量控制和阻塞管理：避免主机发送过快，接收方来不及接收

（三）TCP与UDP区别

• TCP面向链接 ；UDP是无链接的，即发送数据之前不需要建立链接
• TCP提供可靠的服务，也就是说，通过TCP链接传送的数据，无差错，不丢失，不重复，且按序到达；UDP尽最大努力交付，即不保证可靠交付
• UDP具有较好的实时性，工作效率比TCP高，适用于告诉创术和实时性较高的通信或广播通信
• 每一条TCP链接只能是点到点；UDP支付一对一，一对多和多对一和多对多的交互通信
• TCP对系统资源要求较多，UDP对系统资源要求较少

二、socket套接字

利用socket套接字实现通信

（一）socket套接字介绍

• socket又称套接字，应用程序通过套接字想网络发出请求或者应答玩过请求，是主机间或者一台计算机上的进程间可以通讯，白话说，socket就是两个节点为了互相通信，而在各自家里装的一部电话

（二）socket下的网络关系

• 加入socket后的网络关系
  

（三）创建与关闭套接字

socket.socket()

创建套接字

• socket.socket ( family = socket.AF_INET, type = socket.SOCK_DGRAM )

• family:地址族 协议族

  • 选择 AF_INET 的目的就是使用 IPv4 进行通信
  • AF_INET（又称 PF_INET）是 IPv4 网络协议的套接字类型

• type :套接字的类型

  • SOCK_DGRAME —> UDP套接字
  • SOCK_STREAM —> TCP 套接字

close()

关闭套接字

• 创建对象.close()
  

三、UDP发送与接收信息

用到套接字

（一）方法介绍

socket.socket() 创建套接字

• udp_s=socket.socket(family=socket.AF_INET,type=socket.SOCK_DGRAM)
• udp_s就是一个套接字，用来传递信息

sendto() 发送数据

发送数据

• sendto(data: bytes, address: Union[tuple, str]) -> int: …
  • date:一定得是字节
  • address：格式是tuple， (“ip地址”, 端口号)

bind() 与 recvfrom 接收数据

bind()

• 绑定本地端口
• bind((“ip地址”,端口号))
  • ip地址：’’，‘localhost’，‘127.0.0.1’ 和 普通ip地址 均可以
  • 端口号：接收器的端口，发送器的目标端口
  • 元组的形式传进去

recvfrom

• 接收数据
• .recvfrom(接收最大字节数)
  • 一般就填1024
• 接收的数据是元组格式：(二进制的数据, (‘ip地址’, 端口))
  • ip地址：是发送器的地址
  • 端口：是发送器的地址

close 关闭套接字

• udp_s.close()
• 关闭就没有办法接收和发送信息

（二）UDP实现信息传输

UDP发送数据

• 实现步骤：
  1.创建套接字
  2.使用套接字收/发数据
  3.关闭套接字

只能接同时连接一个

udp接收数据

• 实现步骤：
  1.创建套接字
  2.绑定本地信息（ip和端口）
  3.接受数据
  4.打印数据
  5.关闭套接字
  

UDP发送、接收数据结合

四、TCP发送与接收信息

用到套接字

（一）方法介绍

socket.socket() 创建套接字

• tcp_client=socket.socket(family=socket.AF_INET,type=socket.SOCK_STREAM)
  tcp_server
• tcp_client来表示客户端，tcp_server来表示服务端，用来传递信息

socket.connect() 客户端请求链接

socket.connect()

• 客户端请求与服务端建立链接
• tcp_client.connect((server_ip, server_port))
• 客户端需要与服务端建立链接， 服务端不需要，只需要绑定本地信息，等待别人链接
• 填写的是服务端的信息，ip地址本地的话不能不填，‘localhost’和‘127.0.0.1’都可以

send() 发送数据

• 向服务端传送数据，向客户端回复消息
• send(data)
• 必须是二进制，不需要另外绑定地址信息

tcp_server.bind() 、listen()、accept() 服务端等待链接

bind()

• 绑定本地端口
• bind((“ip地址”,端口号))
  • ip地址：必须写正确的本机ip地址， ‘’ 或 ‘127.0.0.1’ 或 'localhost '不可用
  • 端口号：服务端的端口，客户端的目标端口
  • 元组的形式传进去

listen()

• 将未连接主动套接口的转换为被动套接口，即允许客户端链接
• listen(backlog)
  • backlog 表示的是 服务器 拒绝连接之前 操作系统可以挂起的最大连接数据。
  • backlog = 1 不是指服务器最大接收1个客户端连接

accept()

• 服务端等待客户端的链接
• 会阻塞 ，等待客户端连接 如果客户端与服务端连接，则解阻塞
• 返回值：(socket object, address info)
  • socket object ：
    • 是用来和和客户端联系信息用的新套接字，接到请求产生socket object，服务端socket产生的套接字已经关闭了
    • 客户端关闭，服务端则会关闭所有未关闭的新套接字
    • 服务端socket产生的套接字是用来监听的，不能直接用于发送接收数据。
  • address info：
    （客户端的ip地址，客户端的端口号）
  • 返回的是元组，我们会用元组的拆包将信息拿出来
    new_client_socket, client_addr = tcp_server.accept()

recv()接收数据

客户端和服务端接收数据

• tcp.recv(size)
• 最大接收size,1024*n,一般填1024
• 接收的是二进制数据，不需要拆包，不同于recvfrom

close 客户端关闭套接字

• tcp_client.close()
• 客户端关闭，服务端则会关闭所有未关闭的新套接字

（二）TCP实现信息传输

TCP客户端构建流程
1.创建socket
2.链接服务器
3.接收数据
4.关闭套接字

TCP服务端
1.socket创建套接字 买手机
2.bind绑定IP和port 插上手机卡
3.listen使套接字变为可以被动链接 允许别人打电话给你
4.accept等待客户端的链接 等待别人打电话
5.recv/send接收发送数据 聊聊天

TCP通信

• 服务器链接的多个客户端，可以允许断开又链接的，重复链接的
• 必须加两个循环，一个循环是允许多个客户端链接，一个是循环发送与接收信息

五、文件复制案例

文件夹复制案例—利用到进程，多个文件同时复制
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