弟12章 网络编程

你板子冒烟了2024-01-20 5:00

文章目录

网络协议概述 p164

ipv4：十进制点分制

ipv6：十六进制冒号分隔

TCP协议与UDP协议的区别 p165

tcp协议的三次握手：

udp协议：又称为用户数据包协议（User Datagram Protocol)，它是面向无连接的协议，只要知道对方的ip地址和端口，就可以直接发送数据包，由于是面向无连接的，所以无法保证数据一定会到达接收方

tcp比喻成打电话，udp比喻成发短信

tcp和udp都是传输层的协议

什么是端口号？

区分计算机中的运行的应用程序的整数

端口号的取值范围是0到65535，一共65536个，其中80这个端口号分配给HTTP服务，21这个端口号分配给了FTP服务，1433是分给了SQL server数据库

TCP和UDP的区别

TCP协议 UDP协议
连接方面 面向连接的 面向无连接
安全方面 传输可靠不丢失，不丢失，按顺序到达 无法保证不丢包
传输效率方面 传输效率相对较低 传输效率高
连接对象数量方面 只能点对点 一对一 支持一对一，一对多，多对多的交互通信

socket简介

描述ip地址和端口号

socket对象的常用方法

方法名称 功能描述
bind((ip,port)) 绑定ip地址和端口
listen(N) 开始TCP监听，N表示操作系统挂起的最大连接数量，取值范围1-5之间，一般设置为5
accept() 被动接收TCP客户端连接，阻塞式，返回一个元组，分别是客户端socket和客户端地址
connect((ip,port)) 主动初始化TCP服务器连接
recv(size) 接收TCP数据，返回值为字符串类型，size表示要接收的最大数据量
send(str) 发送tcp数据，返回值是要发送的字节数量
sendall(str) 完整发送tcp数据，将str中的数据发送到连接的套接字，返回之前尝试发送所有数据，若成功为None，失败抛出异常
recvfrom() 接收udp数据，返回值是一个元组（data，address），data表示接收的数据，address表示发送数据的套接字地址
sendto(data,(ip,port)) 发送udp数据，返回值是发送的字节数
close() 关闭套接字

TCP服务器端代码的编写 p166

TCP服务器端流程

1、使用socket类创建一个套接字对象

2、使用bind((ip,port))方法绑定ip地址和端口号

3、使用listen()方法开始TCP监听

4、使用accept()方法等待客户端的连接

5、使用recv() / send() 方法接收和发送数据

6、使用close() 关闭套接字

代码示例：

python 复制代码 
from socket import socket,AF_INET,SOCK_STREAM
# AF_INET用于internet之间的进程通信
# SOCK_STREAM表示TCP协议

# 1、创建socket模块
server_socket=socket(AF_INET,SOCK_STREAM)
# print(type(server_socket)) # <class 'socket.socket'>

# 2、绑定ip地址和端口
ip='127.0.0.1' # 表示连接本机
port=8888 # 不要和已有的指定端口冲突，比如sql服务的port是3306
server_socket.bind((ip,port)) # bind参数是一个元组

# 3、使用listen()开始监听
server_socket.listen(5)
print('服务器已启动(客户端连接成功后，服务器的代码才会向下执行)')

# 4、等待客户端的连接
client_socket,client_addr=server_socket.accept() # accept方法返回一个元组类型，通过系列解包赋值分别赋值给左边
print(type(client_socket))
print(type(client_addr))

# 5、接收来自客户端的数据
data=client_socket.recv(1024) # 返回值是一个字符串类型，最大值为1024
print('客户端发送过来的数据为：',data.decode('UTF-8'))

# 6、关闭socket
server_socket.close()

TCP客户端代码的编写 p167

TCP客户端流程

1、使用socket类创建一个套接字对象

2、使用connect((host,port))设置连接的主机ip和主机设置的端口

3、使用 recv() / send() 方法接收/发送数据

4、使用close()关闭套接字

本电脑上已经有一个project在运行服务器端代码。

此时需要新建一个项目代表另一台电脑，去跑客户端代码。

右上角 FIle ，然后 new project

然后设置新project的路径

然后选择新窗口打开，从而运行了两个Pycharm

代码示例：

python 复制代码 
import socket

# 1、创建socket对象
client_socket=socket.socket() # 服务器端要加参数，客户端不需要

# 2、通过ip和port连接服务器
ip='127.0.0.1'
port=8888
client_socket.connect((ip,port))
print('客户端和服务器端的连接建立成功')

# 3、发送数据
client_socket.send('welcome to Python world'.encode('UTF-8'))
# client_socket.send('welcome to Python world') 不能直接发送发送字符串 TypeError: a bytes-like object is required, not 'str'
# 4、关闭
client_socket.close()
print('发送成功')

主机和客户端的通信流程

tcp多次通信服务器端代码 p168

python 复制代码 
import socket # 这么写的话就要写socket模块名 from...import不需要写模块名

# 1、创建socket对象
server_socket=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)

# 2、绑定主机ip和port
server_socket.bind(('127.0.0.1',8888))

# 3、开始监听 最大监听数量设置为5
server_socket.listen(5)

# 4、开始等待客户端的tcp连接
client_socket,cliet_addr=server_socket.accept()

# 5、接收数据
info=client_socket.recv(1024).decode('UTF-8') # 服务器端接收数据时要从client端socket去接
while info!='bye':
    if info:
        print('接收到的数据为：',info)
    # 准备回复的数据
    data=input('请输入要回复的数据：')
    client_socket.send(data.encode('UTF-8')) # 发数据也是从client端去发
    if data=='bye':
        break

    info = client_socket.recv(1024).decode('UTF-8')

# 关闭两个socket对象
client_socket.close()
server_socket.close()

TCP多次通信客户端代码 p169

python 复制代码 
import socket

# 1、创建socket对象
client_socket=socket.socket() # 客户端这边不需要加参数：AF_INET，SOCK_STREAM这些参数，只有服务器端要加

# 2、连接主机的ip和port
ip='127.0.0.1'
port=8888
client_socket.connect((ip,port)) # 注意参数是个元组
print('与服务器端建立连接')

# 3、客户端先发送数据
info=''
while info!='bye':
    send_data=input('请输入客户端要发送的数据：')
    client_socket.send(send_data.encode('UTF-8'))

    if send_data=='bye':
        print('客户端发起结束')
        break

    info=client_socket.recv(1024).decode('UTF-8')
    print('收到服务器的响应数据：',info)

client_socket.close()

UDP的一次双向通信 p170

udp协议是面向无连接的，只要知道对方的ip和端口号就可以发送数据包，但是不保证数据包能一定送达

udp通信模型

udp接收方代码

python 复制代码 
# udp接收方的代码
import socket

# 1、创建socket对象
recv_socket=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM)

# 2、绑定ip地址和端口
recv_socket.bind(('127.0.0.1',8888))

# 3、接收来自发送方的数据
recv_data,addr=recv_socket.recvfrom(1024) # 注意返回对象是一个元组，系列解包赋值
print('-'*66)
print('接收到的数据为：',recv_data.decode('UTF-8'))
print('接收数据来自：',addr) # 接收数据来自： ('127.0.0.1', 59661)
print('-'*66)

# 4、准备回复对方的数据
data=input('请输入要回复的数据：')

# 5、回复
recv_socket.sendto(data.encode('UTF-8'),addr)

# 6、关闭
recv_socket.close()

udp发送方的代码

python 复制代码 
# UDP发送方的代码
import socket
'''
AF_INET 表示网络间通信

SOCK_STREAM 表示TCP
SOCK_DGRAM  表示UDP
'''

# 1、创建socket对象
send_socket=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM)

# 2、准备发送数据
data=input('请输入要发送的数据：')

# 3、指定接收方的ip和port
ip_port=('127.0.0.1',8888)

# 4、发送数据
send_socket.sendto(data.encode('UTF-8'),ip_port)

# 5、接收来自接收方的数据
recv_data,addr=send_socket.recvfrom(1024) # 注意recvfrom返回的是一个元组，使用解包赋值
print('-'*66)
print('接收到的数据为：',recv_data.decode('UTF=8'))
print('接收数据的地址为：',addr)
print('-'*66)

# 6、关闭socket对象
send_socket.close()

模拟客服咨询小程序 p171

模拟udp编程

客服代码

python 复制代码 
# 客服人员
import socket

recv_socket=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM)

recv_socket.bind(('127.0.0.1',8888)) # 注意入参是一个元组

while True:
    recv_data,addr=recv_socket.recvfrom(1024) #返回值是一个元组类型，系列解包赋值
    recv_string=recv_data.decode('UTF-8')
    print('客户说：',recv_string)
    print('客户地址：',addr)

    if recv_string=='bye':
        print('服务器端即将推出')
        break

    # 服务器端回复客户端数据
    data=input('回复什么给客户端：')
    recv_socket.sendto(data.encode('UTF-8'),addr) # 注意udp发送数据接口为sendto，参数2为addr


recv_socket.close()

客户代码

python 复制代码 
# 客户咨询者
import socket

send_socket=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM) # udp协议收发数据都要加参数 tcp协议收发数据只有服务器端代码要加参数

while True:
    data=input('客户说：')
    send_socket.sendto(data.encode('UTF-8'),('127.0.0.1',8888))

    if data=='bye':
        print('客户端发起结束')
        break

    recv_data,addr=send_socket.recvfrom(1024)
    print('客户端接收数据：',recv_data.decode('UTF-8'))
    print('服务器端地址：',addr)

send_socket.close()

本章总结及习题 p172

网上聊天软件一般是udp

QQ采用的通信协议以UDP为主，辅以TCP协议。

windows系统查看端口号对应的进程pid

看这个

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