Python 网络编程入门（简易版）

一、网络编程基础

网络编程是让程序通过网络完成数据交换的技术，核心依赖TCP 和UDP 两种协议，Python 通过内置socket模块实现网络通信。

1. TCP 协议（传输控制协议）

核心特点：面向连接、可靠传输、数据有序、自带流量控制
连接机制：三次握手建立连接，四次挥手断开连接
适用场景 ：文件传输、邮件、网页访问等要求数据不丢失、不乱序的场景

2. UDP 协议（用户数据报协议）

核心特点：无连接、不可靠、传输速度快、支持广播 / 多播
连接机制：无需握手，直接发送数据报
适用场景 ：在线游戏、视频通话、直播等优先实时性的场景

3. Socket（套接字）

Socket 是网络通信的抽象接口，封装了底层网络操作，Python 中两种常用类型：

AF_INET：使用 IPv4 地址
SOCK_STREAM：对应 TCP 协议
SOCK_DGRAM：对应 UDP 协议

二、TCP 编程（可靠连接通信）

TCP 必须先建立连接，再收发数据，最后断开连接。

1. TCP 客户端代码

python

运行

复制代码

import socket

def tcp_client():
    # 创建TCP套接字（IPv4 + 面向连接）
    client = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
    # 连接服务器（本地IP + 端口）
    client.connect(('127.0.0.1', 8888))
    
    # 发送数据（字符串转字节）
    send_msg = "TCP客户端已连接"
    client.send(send_msg.encode('utf-8'))
    
    # 接收服务器数据
    recv_data = client.recv(1024)
    print("服务器回复：", recv_data.decode('utf-8'))
    
    # 关闭连接
    client.close()

if __name__ == '__main__':
    tcp_client()

2. TCP 服务器代码

python

运行

复制代码

import socket

def tcp_server():
    # 创建TCP服务器套接字
    server = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
    # 绑定IP和端口
    server.bind(('127.0.0.1', 8888))
    # 监听连接（最大等待数5）
    server.listen(5)
    print("TCP服务器已启动，等待客户端连接...")
    
    while True:
        # 接受客户端连接
        conn, addr = server.accept()
        print("新客户端连接：", addr)
        
        # 收发数据
        data = conn.recv(1024)
        print("客户端消息：", data.decode('utf-8'))
        conn.send(b"TCP服务器已收到消息")
        
        # 关闭当前连接
        conn.close()

if __name__ == '__main__':
    tcp_server()

三、UDP 编程（无连接快速通信）

UDP不需要建立连接，直接通过sendto/recvfrom收发数据。

1. UDP 客户端代码

python

运行

复制代码

import socket

def udp_client():
    # 创建UDP套接字
    client = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
    server_addr = ('127.0.0.1', 9999)
    
    # 直接发送数据（指定目标地址）
    send_msg = "UDP客户端请求"
    client.sendto(send_msg.encode('utf-8'), server_addr)
    
    # 接收数据（返回数据+发送方地址）
    recv_data, addr = client.recvfrom(1024)
    print("服务器回复：", recv_data.decode('utf-8'))
    
    client.close()

if __name__ == '__main__':
    udp_client()

2. UDP 服务器代码

python

运行

复制代码

import socket

def udp_server():
    # 创建UDP服务器套接字
    server = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
    server.bind(('127.0.0.1', 9999))
    print("UDP服务器已启动，等待数据...")
    
    while True:
        # 接收数据+客户端地址
        data, client_addr = server.recvfrom(1024)
        print("客户端", client_addr, "消息：", data.decode('utf-8'))
        
        # 回复数据
        server.sendto(b"UDP服务器已收到", client_addr)

if __name__ == '__main__':
    udp_server()

四、实战：简易 TCP 聊天程序

支持客户端和服务器双向实时聊天 ，输入exit退出。

1. 聊天客户端

python

运行

复制代码

import socket

def chat_client():
    client = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
    client.connect(('127.0.0.1', 7777))    #这个地方需指定服务器的ip地址以及端口
    print("已连接服务器，开始聊天（输入exit退出）")
    
    while True:
        # 发送消息
        msg = input("你：")
        if msg.lower() == "exit":
            break
        client.send(msg.encode('utf-8'))
        
        # 接收回复
        reply = client.recv(1024)
        print("服务器：", reply.decode('utf-8'))
    
    client.close()

if __name__ == '__main__':
    chat_client()

2. 聊天服务器

python

运行

复制代码

import socket

def chat_server():
    server = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
    server.bind(('127.0.0.1', 7777))
    server.listen(5)
    print("聊天服务器已启动，等待客户端加入...")
    
    conn, addr = server.accept()
    print("客户端", addr, "已加入")
    
    while True:
        # 接收客户端消息
        data = conn.recv(1024)
        if not data:
            break
        print("客户端：", data.decode('utf-8'))
        
        # 服务器回复
        reply = input("你：")
        conn.send(reply.encode('utf-8'))
    
    conn.close()
    server.close()

if __name__ == '__main__':
    chat_server()

五、补充知识点（必看）

编码问题 网络传输只能传字节数据 ，字符串必须用encode('utf-8')编码，接收后用decode('utf-8')解码。
端口选择 推荐使用1024~65535的端口，0~1023 为系统保留端口。
阻塞模式 默认recv()、accept()、connect()都是阻塞的，没数据 / 没连接会一直等待。
数据大小 recv(1024)表示一次最多接收 1024 字节，大数据需循环接收。
TCP 与 UDP 核心区别| 特性 | TCP | UDP ||--------------|--------------------|----------------------|| 连接 | 面向连接 | 无连接 || 可靠性 | 可靠，不丢包 | 不可靠，可能丢包 || 速度 | 较慢 | 快 || 适用场景 | 文件、邮件、网页 | 游戏、视频、直播 |

六、运行说明

先启动服务器 ，再启动客户端
本地测试用127.0.0.1（本机回环地址）
同一程序的端口必须一致，否则无法连接
两台设备必须在同一局域网
防火墙关闭或放行 8080 端口
IP 与端口完全一致才能通信