深入Python中的网络通信_Python

深入Python中的网络通信

TCP/IP

计算机与网络设备两情侣要谈恋爱，相互通信，那么双方就必须有规则。基于相同的方法，不同的硬件、操作系统之间的通信，都需要一种规则。而我们就把这种规则称为协议(protocol)。

TCP/IP 是互联网相关各类协议族的总称。TCP/IP是指TCP和IP这两种协议。TCP/IP是在IP协议的通信过程中，使用到的协议族的统称。

TCP/IP协议族按层次分别为应用层，传输层，网络层，数据链路层，物理层。可以按照不同的模型分4层或者是7层。

将TCP/IP分为5层，越靠下越接近硬件。

应用层：应用程序收到传输层的数据后，接下来就是要进行解读，解读必须要先规定好格式，而应用层就是规定应用程序的数据格式，主要协议有HTTP等。

传输层：该层为两台主机上的应用程序提供端到端的通信，传输层有两个传输协议为TCP(传输控制协议)和UDP(用户数据报协议)，TCP是一个可靠的面向连接的协议，UDP是不可靠或者说无连接的协议。

网络层：决定如何将数据从发送方到接收方，是建立主机到主机的通信。

数据链路层：控制网络层与物理层之间的通信，主要功能是保证物理线路上进行可靠的数据传递。

物理层：该层负责物理传输，与链路有关，也与传输的介质有关。

客户端和服务器具体的

深入Python中的网络通信

HTTP

图片出自《图解HTTP》书籍

三次握手，四次挥手

TCP三次握手，四次挥手，Runsen也不会怎么说，就把网上最通俗的图放在下面了，还是别看我很牛逼，牛逼的是做图的大佬。

三次握手

深入Python中的网络通信

四次挥手

图片出自公众号(程序员小小溪)，更多的名词和概念查找参考公众号程序员小小溪的文章~[1]

Socket

网络编程有一个重要的概念 socket(套接字)，应用程序可以通过它发送或接收数据，套接字允许应用程序将 I/O 插入到网络中，并与网络中的其他应用程序进行通信。

我是来偷窥Python中的网络通信Socket，不小心偷窥到了一个非常不错的Socket好图

将上面的图片整理步骤

1.建立连接：

服务器：socket--->address--->bind--->listen--->accept
客户端：socket--->connect

2.通信：收一发：recv(1024)<---send(byte)/sendall(byte)

3.关闭连接：close()

实现简单的通讯程序

服务端，server.py

#导入socket模块

import socket

#创建套接字或使用server = socket.socket()

server = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)

#定义绑定的ip和端口，用元组定义

ip_port = ('127.0.0.1', 8888)

#绑定监听:bind(address),在AF_INET下,以元组（ip,port）的形式表示地址

server.bind(ip_port)

#设置最大连接数，默认为1

server.listen(5)

#不断接受连接：one by one

while True:

    print("等待数据连接中……")

    #接受客服端数据请求

    conn, address = server.accept()

    '''

    向客服端返回信息

    (注意：python3.x以上，网络数据的发送接收都是byte类型，

    发送接收String类型数据时需要对数据进行编码(发送：messages.enconde()；接收后转为String类型:messages.deconde())，pyhon2.x则直接发送数据无须编码)

    '''

    messages = "连接成功！"

    conn.send(messages.encode())

    #计数信息条数

    count = 0

    #一个连接中，不断的接受客户端发来的数据

    while True:

        data = conn.recv(1024)

        #打印客户端发来的数据信息

        print(data.decode())

        #判断是否退出当前连接,等在下一个连接

        if data == b'exit':

          break

        #处理客户端数据（如：响应请求等）

        count = count + 1

        string = "第" + str(count) + "条信息：" + data.decode()

        conn.send(string.encode())

        #主动关闭连接

    conn.close()

客户端，client.py

import socket

#创建套接字

client = socket.socket()

#访问的服务器的ip和端口，用元组定义

ip_port = ("127.0.0.1", 8888)

#连接服务器主机

client.connect(ip_port)

#同一链接中，不断向服务器发生数据或请求

while True:

    #接收服务器发送或响应的数据

    data = client.recv(1024)

    #打印接收的数据；python3.x以上数据要编码(发送：data.enconde()；接收后转为String类型:data.deconde())

    print(data.decode())

    messages = input("请输入发生或请求的数据(exit退出)：")

    client.send(messages.encode())

    if messages == 'exit':

        break

    '''

    #接收服务器发送或响应的数据

    data = client.recv(1024)

    #打印接收的数据；python3.x以上数据要编码，发送enconde()；接收deconde()

    print(data.decode())

    '''

#关闭连接

client.close()

具体效果如下图所示。

多线程通信TCP服务器与多个TCP客户端同时进行连续通信，只需要通过threading创建多线程任务handle_client就可以了。

import socket

import threading

import random

def handle_client():

    # 接受客户端请求链接

    client, address = server.accept()

    print("[*] Accept connection from: %s:%d" % (address[0], address[1]))

    messages = "Hello World!"

    client.send(messages.encode())

    # 连续与当前连接的客户端通信

    while True:

        # 接受客户端数据

        request = (client.recv(1024)).decode()

        # 判断是否结束通信

        if request == 'exit':

            break

        print("[*] Received from %s:%d : %s" % (address[0], address[1], request))

        # 发送响应信息给客户端

        client.send((str(random.randint(1, 1000)) + "：" + "ACK!").encode())

    # 关闭当前连接

    client.close()

if __name__ == "__main__":

    # 创建套接字

    server = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)

    # 定义绑定ip和端口

    ip = '127.0.0.1'

    port = 8888

    # 绑定监听

    server.bind((ip, port))

    # 设置最大连接数，默认为1

    server.listen(5)

    print("[*] Listening on %s:%d" % (ip, port))

    # 循环开启线程，接受多个客户端的链接通信

    while True:

        # 创建一个线程

        client_handler = threading.Thread(target=handle_client)

        # 开启线程

        client_handler.start()