python網路編程——TCP

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一、網路通訊模式

對於網路通訊，現在遵循的是TCP/IP協議組。

而現在設計的通訊模式中，主要使用的是用戶端/伺服器編程，所謂的用戶端就是我們使用者所用的軟體，而服務端則是程式開發人員根據用戶端的需要設計的服務模式，為了是滿足用戶端的要求，實現和用戶端進行正常通訊。

二、通訊端：通訊的端點

對於tcp/Ip協議來說，它是一個多層協議族，分別是物理層，資料連結層，網路層，傳輸層，應用程式層。對於網路層的作用來說，主要是從網路中的一台主機找到另一台主機，而傳輸層的作用是在一台主機中，選擇一個應用連接埠（對於一台電腦來說，可能要運行很多應用，作業系統留下了很多連接埠，用於處理每個不同的應用軟體）。

1、連線導向的通訊（TCP）

所謂的連線導向的通訊，也就是基於TCP協議的通訊方式。這種方式是一種順序的，可靠的，不會重複的傳輸方式。

2、不需連線的通訊（UDP）

資料無需建立串連就可以進行通訊。

三、基於TCP的網路編程

TCP伺服器端：

1. 第一步是建立socket對象。調用socket建構函式。如：
socket = socket.socket( family, type )
family參數代表地址家族，可為AF_INET或AF_UNIX。AF_INET家族包括Internet地址，AF_UNIX家族用於同一台機器上的處理序間通訊。
type參數代表通訊端類型，可為SOCK_STREAM(流通訊端)和SOCK_DGRAM(資料通訊端)。
2. 第二步是將socket綁定到指定地址。這是通過socket對象的bind方法來實現的：
socket.bind( address )
由AF_INET所建立的通訊端，address地址必須是一個雙元素元組，格式是(host,port)。host代表主機，port代表連接埠號碼。如果連接埠號碼正在使用、主機名稱不正確或連接埠已被保留，bind方法將引發socket.error異常。
3. 第三步是使用socket通訊端的listen方法接收串連請求。
socket.listen( backlog )
backlog指定最多允許多少個客戶串連到伺服器。它的值至少為1。收到串連請求後，這些請求需要排隊，如果隊列滿，就拒絕請求。
4. 第四步是伺服器通訊端通過socket的accept方法等待客戶請求一個串連。
connection, address = socket.accept()
調 用accept方法時，socket會時入“waiting”狀態。客戶請求串連時，方法建立串連並返回伺服器。accept方法返回一個含有兩個元素的 元組(connection,address)。第一個元素connection是新的socket對象，伺服器必須通過它與客戶通訊；第二個元素 address是客戶的Internet地址。
5. 第五步是處理階段，伺服器和用戶端通過send和recv方法通訊(傳輸 資料)。伺服器調用send，並採用字串形式向客戶發送資訊。send方法返回已發送的字元個數。伺服器使用recv方法從客戶接收資訊。調用recv 時，伺服器必須指定一個整數，它對應於可通過本次方法調用來接收的最大資料量。recv方法在接收資料時會進入“blocked”狀態，最後返回一個字元 串，用它表示收到的資料。如果發送的資料量超過了recv所允許的，資料會被截短。多餘的資料將緩衝於接收端。以後調用recv時，多餘的資料會從緩衝區 刪除(以及自上次調用recv以來，客戶可能發送的其它任何資料)。
6. 傳輸結束，伺服器調用socket的close方法關閉串連

虛擬碼大致如下：

1 建立通訊端，綁定通訊端到當地地址，然後開始監聽串連。就是socket，bind，listen。

2 進入迴圈，不斷接受用戶端的串連請求，然後接收傳來的資料，當然也可以發送給對方資料。就是accept一個串連，然後recv資料。

3 接收完畢可以關閉通訊端，close。

ss.socket(Socket.AF_INET,Socket.SOCK_STRAM)  #建立伺服器通訊端

ss.bind() #把本地地址綁到通訊端上

ss.listen() #監聽串連

inf_loop: #伺服器無限迴圈

cs=ss.accept() #接受用戶端的串連

comm._loop: #通訊迴圈

cs.recv()/cs.send() #對話

cs.close() #關閉客戶通訊端

ss.close() #關閉伺服器通訊端

<pre name="code" class="python">post = '主機ip'port = 8899bufsiz = 1024addr = (post,port)tcpsersock = socket(AF_INET,SOCK_STREAM)tcpsersock.bind(addr)tcpsersock.listen(5)while True:    print 'wait client conncet'    tcpclient,addr =tcpsersock.accept()    print 'connect from ',addr    while True:        data = tcpclient.recv(bufsiz)        if not data:            break        tcpclient.send('[%s] %s' % (ctime(),data))#        tcpclient.close()tcpsersock.close()

TCP用戶端：

1.  第一步是建立一個socket以串連伺服器：socket = socket.socket( family, type )
2.  第二步是使用socket的connect方法串連伺服器。對於AF_INET家族,串連格式如下：
socket.connect( (host,port) )
host代表格服務器主機名稱或IP，port代表格服務器進程所綁定的連接埠號碼。如串連成功，客戶就可通過通訊端與伺服器通訊，如果串連失敗，會引發socket.error異常。
3.  第三步是處理階段，客戶和伺服器將通過send方法和recv方法通訊。
4.  傳輸結束，客戶通過調用socket的close方法關閉串連。

虛擬碼如下：

1 建立通訊端，然後串連遠端地址，socket ，connect。

2 建立串連之後開始發送資料。Send（data），當然可以從緩衝區讀取伺服器發來的資料。Recv（BUFF）

3 完畢後，關閉通訊端。Close

cs=socket(Socket.AF_INET,Socket.SOCK_DGRAM)

#建立客戶通訊端

cs.connect() #嘗試串連伺服器

comm._loop: #通訊迴圈

cs.send()/cs.recv() #對話

cs.close() #關閉通訊端

from socket import *;host = '主機ip'port = 8899bufsiz = 1024addr = (host,port)tcpclisock = socket(AF_INET,SOCK_STREAM)tcpclisock.connect(addr)while True:    data = raw_input('> ')    if not data:        break    tcpclisock.send(data)    data_rec = tcpclisock.recv(bufsiz)    if not data_rec:        break    print data_rec

<pre name="code" class="python">post = '210.25.137.230'port = 8899bufsiz = 1024addr = (post,port)tcpsersock = socket(AF_INET,SOCK_STREAM)tcpsersock.bind(addr)tcpsersock.listen(5)while True:    print 'wait client conncet'    tcpclient,addr =tcpsersock.accept()    print 'connect from ',addr    while True:        data = tcpclient.recv(bufsiz)        if not data:            break        tcpclient.send('[%s] %s' % (ctime(),data))#        tcpclient.close()tcpsersock.close()

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