python之我理解的socket

一.為什麼學socket？

完成c/s架構的開發。

思考：什麼是c/s架構。

二.學前準備

計算機系統=硬體+系統軟體+應用軟體，將這樣的計算機比作成乙個人，在地球這樣的大環境下你只能和自己玩（比如自帶的單機遊戲掃雷什麼的），但是地球上不會就只有乙個人，地球上的人需要互相交流（語言），要想所有人都聽得懂所以人類出了乙個官方的語言英語，計算機之間交流就是通過網際網路協議。

重點：網際網路的核心就是由一堆協議組成，協議就是標準，比如全世界人通訊的標準是英語

為什麼學習socket要先學習網際網路協議？

1.首先：學習socket是為了開發c/s架構軟體

2.其次：c/s架構的軟體（軟體屬於應用層）是基於網路進行通訊的

3.最後：網路的核心即一堆協議，協議即標準，你想開發一款基於網路通訊的軟體，就必須遵循這些標準。

三.了解socket的位置

四.什麼是socket？

將socket理解為乙個袋子，這個袋子將應用層與下面的所有層分開，將下面的層整齊的封裝起來，袋子口上面有介面。我們不需要理解袋子裡裝的協議，只需要遵循socket的協議就可以。

五.套接字發展與分類

套接字起源於 20 世紀 70 年代加利福尼亞大學伯克利分校版本的 unix,即人們所說的 bsd unix。因此,有時人們也把套接字稱為「伯克利套接字」或「bsd 套接字」。一開始,套接字被設計用在同一台主機上多個應用程式之間的通訊。這也被稱程序間通訊,或 ipc。套接字有兩種（或者稱為有兩個種族）,分別是基於檔案型的和基於網路型的。

基於檔案型別的套接字家族

套接字家族的名字：af_unix

unix一切皆檔案，基於檔案的套接字呼叫的就是底層的檔案系統來取資料，兩個套接字程序執行在同一機器，可以通過訪問同乙個檔案系統間接完成通訊

基於網路型別的套接字家族

套接字家族的名字：af_inet

(還有af_inet6被用於ipv6，還有一些其他的位址家族，不過，他們要麼是只用於某個平台，要麼就是已經被廢棄，或者是很少被使用，或者是根本沒有實現，所有位址家族中，af_inet是使用最廣泛的乙個，python支援很多種位址家族，但是由於我們只關心網路程式設計，所以大部分時候我麼只使用af_inet)。

六.套接字工作流程

乙個生活中的場景。你要打**給乙個朋友，先撥號，朋友聽到**鈴聲後提起**，這時你和你的朋友就建立起了連線，就可以講話了。等交流結束，結束通話**結束此次交談。生活中的場景就解釋了這工作原理。

先從伺服器端說起。

伺服器端先初始化socket（買乙個手機）。

然後與埠繫結(bind)（插上乙個**卡）。

對埠進行監聽(listen)，

呼叫accept阻塞，等待客戶端連線。（等待朋友**）

客戶端在這時如果有個客戶端初始化乙個socket（朋友的**）。

然後連線伺服器(connect)（知道你的**號碼，給你打**）。

如果連線成功（接通**），這時客戶端與伺服器端的連線就建立了。

客戶端傳送資料請求，伺服器端接收請求並處理請求，然後把回應資料傳送給客戶端，客戶端讀取資料，最後關閉連線，一次互動結束

socket模組使用方法：

import socket------------------呼叫socket模組，來建立c/s架構

socket.socket(socket_family,socket_type,protocal=0)

socket_family 可以是 af_unix 或 af_inet。（選擇套接字家族，我們使用socket是為了服務端與客戶端之間的通訊，基於網路型別的所以選擇af_inet）

socket_type 可以是 sock_stream 或 sock_dgram。（選擇socket型別，傳輸有兩種tcp與udp，前者使用sock_stream，後者使用sock_dgram）

protocol 一般不填,預設值為 0。

獲取tcp/ip套接字

tcpsock = socket.socket(socket.af_inet, socket.sock_stream)

獲取udp/ip套接字

udpsock = socket.socket(socket.af_inet, socket.sock_dgram)

由於 socket 模組中有太多的屬性。我們在這裡破例使用了'from module import *'語句。使用 'from socket import *',我們就把 socket 模組裡的所有屬性都帶到我們的命名空間裡了,這樣能大幅減短我們的**。

例如tcpsock = socket(af_inet, sock_stream)

服務端套接字函式s.bind()    繫結(主機,埠號)到套接字
s.listen() 開始tcp監聽
s.accept() 被動接受tcp客戶的連線,(阻塞式)等待連線的到來
客戶端套接字函式
s.connect() 主動初始化tcp伺服器連線
s.connect_ex() connect()函式的擴充套件版本,出錯時返回出錯碼,而不是丟擲異常
公共用途的套接字函式
s.recv() 接收tcp資料
s.send() 傳送tcp資料(send在待傳送資料量大於己端快取區剩餘空間時,資料丟失,不會發完)
s.sendall() 傳送完整的tcp資料(本質就是迴圈呼叫send,sendall在待傳送資料量大於己端快取區剩餘空間時,資料不丟失,迴圈呼叫send直到發完)
s.recvfrom() 接收udp資料
s.sendto() 傳送udp資料
s.getpeername() 連線到當前套接字的遠端的位址
s.getsockname() 當前套接字的位址
s.getsockopt() 返回指定套接字的引數
s.setsockopt() 設定指定套接字的引數
s.close() 關閉套接字
面向鎖的套接字方法
s.setblocking() 設定套接字的阻塞與非阻塞模式
s.settimeout() 設定阻塞套接字操作的超時時間
s.gettimeout() 得到阻塞套接字操作的超時時間
面向檔案的套接字的函式
s.fileno() 套接字的檔案描述符
s.makefile() 建立乙個與該套接字相關的檔案
七.基於tcp的socket
tcp是基於鏈結的，必須先啟動服務端，然後再啟動客戶端去鏈結服務端

tcp服務端

ss = socket() #
建立伺服器套接字
ss.bind() #
把位址繫結到套接字
ss.listen() #
監聽鏈結
inf_loop: #
伺服器無限迴圈
cs = ss.accept() #
接受客戶端鏈結
comm_loop: #
通訊迴圈
cs.recv()/cs.send() #
對話(接收與傳送)
cs.close() #
關閉客戶端套接字
ss.close() #
關閉伺服器套接字(可選)

tcp客戶端

cs = socket()    #
建立客戶套接字
cs.connect() #
嘗試連線伺服器
comm_loop: #
通訊迴圈
cs.send()/cs.recv() #
對話(傳送/接收)
cs.close() #
關閉客戶套接字

八.基於udp的socket

udp是無鏈結的，先啟動哪一端都不會報錯

udp服務端

1 ss = socket()   #建立乙個伺服器的套接字
2 ss.bind() #繫結伺服器套接字
3 inf_loop: #伺服器無限迴圈
4 cs = ss.recvfrom()/ss.sendto() # 對話(接收與傳送)
5 ss.close() # 關閉伺服器套接字
udp客戶端

cs = socket()   # 建立客戶套接字
comm_loop: # 通訊迴圈
cs.sendto()/cs.recvfrom() # 對話(傳送/接收)
cs.close() # 關閉客戶套接字

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遞迴之我所理解

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