socket介绍

什么是 Socket？

Socket 是一种网络通信的端点，可以看作是一个通讯通道的一个端口。通过 Socket，不同的应用程序可以在网络上相互通信。Socket 是操作系统提供的一种接口，应用程序通过它可以发送和接收数据。

Socket 的分类

Socket 可以根据传输协议分类为：

流式套接字（Stream Socket）：

基于 TCP（Transmission Control Protocol）协议，提供面向连接的、可靠的字节流服务。
使用场景：需要保证数据顺序和完整性的应用，比如 HTTP、FTP。

数据报套接字（Datagram Socket）：

基于 UDP（User Datagram Protocol）协议，提供无连接、不可靠的数据传输服务。
使用场景：需要快速传输数据且不要求数据可靠性的应用，比如视频流、在线游戏。

TCP Python程序

服务端:

python
# TCP 服务端程序 server.py

# 导入socket 库
from socket import *

# 主机地址为空字符串, 表示绑定本机所有网络接口ip地址
# 等待客户端来连接
IP = '127.0.0.1'
# 端口号
PORT = 50000
# 定义一次从socket缓冲区最多读入512个字节数据
BUFLEN = 512

# 实例化一个socket对象
# 参数 AF_INET 表示该socket网络层使用IP协议
# 参数 SOCK_STREAM 表示该socket传输层使用TCP协议
# SOCK_DGRAM: 传输层使用UDP协议
listenSocket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)

# socket绑定地址和端口
listenSocket.bind((IP, PORT))

# 使socket处于监听状态, 等待客户端的连接请求
# 参数 8 表示 最多接受多少个等待连接的客户端
listenSocket.listen(8)
print(f'Server is listening on port {PORT}')

dataSocket, addr = listenSocket.accept()
print(f'Accepted connection from {addr}')

while True:
    # 尝试读取对方发送的消息
    # BUFLEN 指定从接收缓冲里最多读取多少字节
    recved = dataSocket.recv(BUFLEN)

    # 如果返回空bytes, 表示对方关闭了连接
    # 退出循环, 结束消息收发
    if not recved:
        break

    # 读取的字节数据是bytes类型, 需要解码为字符串
    info = recved.decode()
    print(f'Received {info}')

    # 发送的数据类型必须是bytes, 所以要编码
    dataSocket.send(f'{info}'.encode())

# 服务端也调用close()关闭socket
dataSocket.close()
listenSocket.close()

客户端:

python
# TCP 客户端程序 client.py

from socket import *

IP = '127.0.0.1'
SERVER_PORT = 50000
BUFFER = 512

# 实例化一个socket对象, 指明协议
# AF_INIT:          网络层使用IP协议
# SOCKET_STREAM:    传输层使用TCP协议
dataSocket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)
socket()

# 连接服务端socket
dataSocket.connect((IP, SERVER_PORT))

while True:
    # 从终端读入用户输入的字符串
    toSend = input(">>>")
    if toSend == "exit":
        break

    # 发送消息, 也要编码为 bytes
    dataSocket.send(toSend.encode())

    # 等待接收服务端的消息
    recved = dataSocket.recv(BUFFER)

    # 如果返回空bytes, 表示对方关闭了连接
    if not recved:
        break

    # 打印读取的信息
    print(recved.decode())

dataSocket.close()

UDP Python程序

服务端:

python
# server.py

import socket

# 服务器的IP和端口号
SERVER_IP = '127.0.0.1'
SERVER_PORT = 5000
BUFFER = 1024

# 创建一个socket对象，使用UDP协议
serverSocket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)

# 绑定到服务器的IP和端口
serverSocket.bind((SERVER_IP, SERVER_PORT))

print("The server is ready to receive")

while True:
    # 使用recvfrom方法接收客户端发送的数据，返回值是一个元组，第一个元素是数据，第二个元素是客户端的地址
    message, clientAddress = serverSocket.recvfrom(BUFFER)

    # 解码客户端发送的数据
    message = message.decode()

    print(f"Received from client: {message}")

    # 将数据转换为大写
    modifiedMessage = message.upper()

    # 使用sendto方法将数据发送回客户端
    serverSocket.sendto(modifiedMessage.encode(), clientAddress)

客户端:

python
# client.py

import socket

# 服务器的IP和端口号
SERVER_IP = '127.0.0.1'
SERVER_PORT = 5000
BUFFER = 1024

# 创建一个socket对象，使用UDP协议
clientSocket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)

while True:
    # 从终端读入用户输入的字符串
    message = input('Input lowercase sentence:')

    if message == "exit":
        break

    # 将用户输入的字符串编码为bytes，然后发送到服务器
    clientSocket.sendto(message.encode(), (SERVER_IP, SERVER_PORT))

    # 使用recvfrom方法接收服务器发送的数据，返回值是一个元组，第一个元素是数据，第二个元素是服务器的地址
    modifiedMessage, serverAddress = clientSocket.recvfrom(BUFFER)

    # 打印服务器返回的数据
    print(modifiedMessage.decode())

clientSocket.close()

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