UDP 套接字编程核心实现
以下讲的代码为Python UDP 套接字编程 的完整实战合集，包含 4 大核心部分：
- UDP 基础通信（收发文本）
- UDP 传输文件（图片）
- UDP 多线程群聊服务器
- UDP 群聊客户端
UDP 特点：无连接、不可靠、速度快、适合广播 / 群聊 / 视频通话，不需要像 TCP 一样先建立连接。
基础语法结构
python
import socket
socket_obj = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
socket_obj.bind(('127.0.0.1', 8888)) # 服务端专用
data, addr = socket_obj.recvfrom(1024)
socket_obj.sendto(b"data", ('ip', port))
socket_obj.close()文本通信实现
服务端代码：
python
server = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
server.bind(('127.0.0.1', 8888))
data, addr = server.recvfrom(1024)
server.sendto(b"response", addr)
- AF_INET：使用 IPv4 地址
- SOCK_DGRAM：UDP 协议（关键）客户端代码：
python
client = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
client.sendto(b"hello", ('127.0.0.1', 8888))
data, _ = client.recvfrom(1024)文件传输方案
1. 服务端（接收 + 回复）
步骤：创建套接字 → 绑定 → 接收 → 发送 → 关闭
python
import socket
# 1. 创建UDP套接字
server = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
# 2. 绑定地址
server.bind(('127.0.0.1', 8888))
# 3. 接收数据
data, addr = server.recvfrom(1024)
print("收到：", data.decode('utf-8'))
# 4. 回复数据
server.sendto(b"hello client", addr)
# 5. 关闭
server.close()2. 客户端（发送 + 接收）
步骤：创建套接字 → 发送 → 接收 → 关闭
python
import socket
client = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
# 发送消息给服务端
client.sendto("你好服务器".encode('utf-8'), ('127.0.0.1', 8888))
# 接收回复
data, addr = client.recvfrom(1024)
print("服务器回复：", data.decode())
client.close()UDP 传输图片（二进制文件）
原理：把图片读成二进制字节，直接用 sendto/recvfrom 传输
服务端（发送图片）
python
import socket
server = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
server.bind(('127.0.0.1', 8888))
# 1. 接收客户端消息
data, addr = server.recvfrom(1024*1024)
# 2. 读取本地图片（二进制模式）
with open("test.jpg", "rb") as f:
img_data = f.read()
# 3. 发送图片
server.sendto(img_data, addr)
server.close()客户端（接收并保存图片）
python
import socket
client = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
# 先发指令
client.sendto(b"recv", ('127.0.0.1', 8888))
# 接收图片二进制数据
img_data, _ = client.recvfrom(1024*1024)
# 写入文件保存
with open("recv.jpg", "wb") as f:
f.write(img_data)
client.close()UDP 多人群聊系统（核心重点）
多线程 UDP 群聊服务器 + 客户端
- 群聊服务器功能总结
- 支持多客户端同时在线
- 自动记录在线客户端列表
- 消息广播（发给所有人）
- 上线 / 下线自动通知
- 线程安全（加锁防止数据错乱）
- 服务器核心原理
- 主线程：循环接收所有客户端消息
- 子线程：单独处理每个客户端消息
- 广播函数：遍历在线列表，把消息发给所有人
- 线程锁：多线程修改客户端列表时避免冲突
关键代码说明
- clients = set()：存储所有在线客户端地址（自动去重）
- Lock()：线程锁，保证数据安全
- broadcast()：广播方法，群发消息
- 上线发送 [上线]，下线发送 [下线]
2. 群聊客户端功能总结
- 启动自动发送[上线]
- 独立线程持续接收消息（不影响输入）
- 主线程负责输入发送消息
- 输入 bye 或按 Ctrl+C 自动下线
- 实时显示群聊消息
- 客户端核心原理
- 收消息线程：后台一直运行，接收服务器广播
- 发消息主线程：用户输入消息，发送给服务器
- 服务器中转消息 → 实现群聊
协议特性对比
| 特性 | UDP优势 | TCP优势 |
|---|---|---|
| 连接方式 | 无连接 | 面向连接 |
| 传输效率 | 更高（头部开销小） | 可靠但效率较低 |
| 适用场景 | 实时音视频/游戏/广播 | 文件传输/网页 |
关键注意事项
- 数据必须转为字节格式：
str.encode()/bytes.decode() - 服务端必须绑定固定端口
- UDP单次传输限制在65507字节内
- 多线程操作共享数据需加锁
- 文件传输必须使用二进制模式