Socket基础
什么是socket？
- socket为接口通道，内部封装了IP地址、端口、协议等信息；我们可以看作是以前的通过电话机拨号上网的年代，socket即为电话线
socket通信流程
我们通过下面的图来了解socket的通信流程
流程描述：
- 1 服务器根据地址类型（ipv4,ipv6）、socket类型、协议创建socket
- 2 服务器为socket绑定ip地址和端口号
- 3 服务器socket监听端口号请求，随时准备接收客户端发来的连接，这时候服务器的socket并没有被打开
- 4 客户端创建socket
- 5 客户端打开socket，根据服务器ip地址和端口号试图连接服务器socket
- 6 服务器socket接收到客户端socket请求，被动打开，开始接收客户端请求，直到客户端返回连接信息。这时候socket进入阻塞状态，
所谓阻塞即accept()方法一直等到客户端返回连接信息后才返回，开始接收下一个客户端连接请求
- 7 客户端连接成功，向服务器发送连接状态信息
- 8 服务器accept方法返回，连接成功
- 9 客户端向socket写入信息(或服务端向socket写入信息)
- 10 服务器读取信息(客户端读取信息)
- 11 客户端关闭
- 12 服务器端关闭
socket 方法
- socket 方法中有两个参数：family、type
family 的参数来确定服务器之间的通信
- family = AF_INET ： 服务器之间的通信
- family = AF_INET6 ：服务器之间的通信
- family = AF_UNIX ： UNIX系统中的进程间的通信
type 的参数来确定连接协议
- type = SOCK_STREAM : 用来建立 tcp
- type = SOCK_Dgram : 用来建立 UDP
其他方法
sk.bind(address)
#s.bind(address) 将套接字绑定到地址。address地址的格式取决于地址族。在AF_INET下，以元组（host,port）的形式表示地址。
sk.listen(backlog)
#开始监听传入连接。backlog指定在拒绝连接之前，可以挂起的最大连接数量。
#backlog等于5，表示内核已经接到了连接请求，但服务器还没有调用accept进行处理的连接个数最大为5
#这个值不能无限大，因为要在内核中维护连接队列
sk.setblocking(bool)
#是否阻塞（默认True），如果设置False，那么accept和recv时一旦无数据，则报错。
sk.accept()
#接受连接并返回（conn,address）,其中conn是新的套接字对象，可以用来接收和发送数据。address是连接客户端的地址。
#接收TCP 客户的连接（阻塞式）等待连接的到来
sk.connect(address)
#连接到address处的套接字。一般，address的格式为元组（hostname,port）,如果连接出错，返回socket.error错误。
sk.connect_ex(address)
#同上，只不过会有返回值，连接成功时返回 0 ，连接失败时候返回编码，例如：10061
sk.close()
#关闭套接字
sk.recv(bufsize[,flag])
#接受套接字的数据。数据以字符串形式返回，bufsize指定最多可以接收的数量。flag提供有关消息的其他信息，通常可以忽略。
sk.recvfrom(bufsize[.flag])
#与recv()类似，但返回值是（data,address）。其中data是包含接收数据的字符串，address是发送数据的套接字地址。
sk.send(string[,flag])
#注意send发送的数据必须为byte
#将string中的数据发送到连接的套接字。返回值是要发送的字节数量，该数量可能小于string的字节大小。即：可能未将指定内容全部发送。
sk.sendall(string[,flag])
#将string中的数据发送到连接的套接字，但在返回之前会尝试发送所有数据。成功返回None，失败则抛出异常。
#内部通过递归调用send，将所有内容发送出去。
sk.sendto(string[,flag],address)
#将数据发送到套接字，address是形式为（ipaddr，port）的元组，指定远程地址。返回值是发送的字节数。该函数主要用于UDP协议。
sk.settimeout(timeout)
#设置套接字操作的超时期，timeout是一个浮点数，单位是秒。值为None表示没有超时期。一般，超时期应该在刚创建套接字时设置，因为它们可能用于连接的操作（如 client 连接最多等待5s ）
sk.getpeername()
#返回连接套接字的远程地址。返回值通常是元组（ipaddr,port）。
sk.getsockname()
#返回套接字自己的地址。通常是一个元组(ipaddr,port)
sk.fileno()
#套接字的文件描述符
简单实现两端聊天
------------------服务器端------------------
import socket
# 创建socket对象，socket 默认的参数为 family = AF_INET 、type = SOCK_STREAM
sk = socket.socket()
address = ('127.0.0.1',8000)
# 绑定IP地址与端口
sk.bind(address)
# 最大的等待数为5
sk.listen(5)
print('server is waiting...')
# 进行阻塞，等待客户端来连接
conn,addr = sk.accept()
# conn 为客户端的socket对象
inp = input('>>>')
conn.send(bytes(inp,'utf-8'))
# conn.close()
# 关闭与客户端的链接
-------------------------------------------
-------------------客户端-------------------
import socket
sk = socket.socket()
address = ('127.0.0.1',8000)
sk.connect(address)
# 连接进入服务端
# recv也会进行阻塞，recv一次接收的内容最大为1024k
data = sk.recv(1024)
print(str(data,'utf-8'))
上述例子，我们实现了服务端与客户端的连接，并进行了聊天；
- 首先，我们需要先打开服务端，此时服务端会进行阻塞，等待客户端的接入
- 接着，我们就可以打开客户端连入服务端，此时即可以开始聊天
在往后，我们还会学到服务端的并发聊天、远程操作、文件上传等相关操作
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