七 Python 学习笔记--socket

1.网络七层模型及主要协议

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2.TCP的“三次握手”和四次挥手三次握手

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Step1：首先客户端向服务器端发送一段TCP报文;
Step 2：服务器端接收到来自客户端的TCP报文之后，结束LISTEN阶段,并返回一段TCP报文;
Step 3：客户端接收到来自服务器端的确认收到数据的TCP报文之后，明确了从客户端到服务器的数据传输是正常的，结束SYN-SENT阶段，并返回最后一段TCP报文。
此后客户端和服务器端进行正常的数据传输。
四次挥手

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Step 1：首先客户端想要释放连接，向服务器端发送一段TCP报文;
Step 2：服务器端接收到从客户端发出的TCP报文之后，确认了客户端想要释放连接，随后服务器端结束ESTABLISHED阶段，进入CLOSE-WAIT阶段（半关闭状态）并返回一段TCP报文；
Step 3：服务器端自从发出ACK确认报文之后，经过CLOSED-WAIT阶段，做好了释放服务器端到客户端方向上的连接准备，再次向客户端发出一段TCP报文；
Step 4：客户端收到从服务器端发出的TCP报文，确认了服务器端已做好释放连接的准备，结束FIN-WAIT-2阶段，进入TIME-WAIT阶段，并向服务器端发送一段报文。
服务器端收到从客户端发出的TCP报文之后结束LAST-ACK阶段，进入CLOSED阶段。由此正式确认关闭服务器端到客户端方向上的连接。
3.socketsocket（简称套接字）是进程间通信的一种方式，它与其它进程间通信的一个主要不同是:socket 可以实现不同机器间的进程通信。
下面是简单的Case,帮助理解。
客户端
from socket import socket, AF_INET, SOCK_STREAM##表示创建一个客户端的socketclient = socket(AF_INET, SOCK_STREAM) ##SOCK_STREAM --表示TCP； SOCK_DGRAM--表示UDP；##定义一个连接的目标con_address = ('IP地址',端口号)##告诉客户端要连接的服务器的地址和端口号client.connect(con_address)##发送dataclient.send('python学习笔记'.encode('utf-8'))##关闭socket.close() 服务端，创建socket服务器
from socket import socket, AF_INET, SOCK_STREAM##创建一个socket对象server = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)##绑定端口号server.bind('',端口号) ##第一个参数为空字符串时，表示本机的IP##开启监听状态server.listen(5)###参数为整型，表示消息可堆积的数量。while true:socket, addr_info = server.accept() ##阻塞的，表示没有连接的时候，一直等待。返回值为socket 和 addr_info 。wait for an incoming connection. Return a new socket representing the connection, and the address of the client. For IP sockets ,the address info is a pair (hostaddr,port).##打印下print(socket, addr_info)##读取接受到的信息recv_data = https://tazarkount.com/read/socket.recv(512).decode('utf-8')##512是我们定义的bufsize.这个方法返回的是bytes 。print('{}发送过来的消息是:{}' .format(addr_info[0] , recv_data))##关闭socket.close()4.客户端+服务器交互通信（单信息交叉）客户端
from socket import socket, AF_INET, SOCK_STREAM##表示创建一个客户端的socketclient = socket(AF_INET, SOCK_STREAM) ##SOCK_STREAM --表示TCP； SOCK_DGRAM--表示UDP；##定义一个连接的目标con_address = ('IP地址',端口号)##告诉客户端要连接的服务器的地址和端口号client.connect(con_address)while True:msg = input('客户端输入:')client.send(msg.encode('utf-8'))if msg == 'byebye':break##接受服务器端的msgrecv_data = https://tazarkount.com/read/socket.recv(512).decode('utf-8')##512是我们定义的bufsize.这个方法返回的是bytes 。print('服务器端发送过来的消息是:{}' .format(recv_data))if recv_data =https://tazarkount.com/read/='byebye':break##关闭socket.close()服务端
from socket import socket, AF_INET, SOCK_STREAM##创建一个socket对象server = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)##绑定端口号server.bind('',端口号) ##第一个参数为空字符串时，表示本机的IP##开启监听状态server.listen(5)###参数为整型，表示消息可堆积的数量。while True:socket, addr_info = server.accept() ##阻塞的，while True: ###保证可以对多个客户端，不能因为一个客户端，关闭所有。##读取接受到的信息recv_data = https://tazarkount.com/read/socket.recv(512).decode('utf-8')print('客户端发送过来的消息是:{}' .format(recv_data))if recv_data =https://tazarkount.com/read/='byebye':##如果客户端说byebye,就退出breakmsg = input('服务器端输入:')socket.send(msg.encode('utf-8'))if msg == 'byebye' : ##如果我们说了byebye,退出break##关闭socket.close()print(addr_info,'离开了!')5.借助线程，一方可以发送多个消息即客户端与服务端之间的通信不必要限制为一来一回，一问一答
服务端
##服务器端，创建socket服务器from socket import socket, AF_INET, SOCK_STREAMfrom threading import Thread##创建一个socket对象server = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)##绑定端口号server.bind('',端口号)##第一个参数为空字符串时，表示本机的IP##开启监听状态server.listen(5)###参数为整型，表示消息可堆积的数量##任务def send_msg(socket)while True:msg = input('输入要发送的消息:')socket.send(msg.encode('utf-8'))def recv_msg(socket)while Ture:##可以持续收消息data=https://tazarkount.com/read/socket.recv(512).decode('utf-8')if len(data)==0:breakprint('收到客户端的消息是'，data)while True:socket, addr_info = server.accept() ##阻塞的t_send = Thread(target=send_msg, args=(socket,))t_recv = Thread(target=recv_msg, args=(socket,))t_send.start()t_recv.start()客户端
from socket import socket, AF_INET, SOCK_STREAMfrom threading import Thread##表示创建一个客户端的socketclient = socket(AF_INET, SOCK_STREAM) ##SOCK_STREAM --表示TCP； SOCK_DGRAM--表示UDP；##定义一个连接的目标con_address = ('IP地址',端口号)##告诉客户端要连接的服务器的地址和端口号client.connect(con_address)##任务def send_msg(socket)while True:msg = input('输入要发送的消息:')socket.send(msg.encode('utf-8'))def recv_msg(socket)while Ture:##可以持续收消息data=https://tazarkount.com/read/socket.recv(512).decode('utf-8')if len(data)==0:breakprint('收到服务器端的消息是'，data)t_send = Thread(target=send_msg, args=(client,))t_recv = Thread(target=recv_msg, args=(client,))t_send.start()t_recv.start() 6.web客户端访问不写专门的客户端，借助web进行访问，并且支持多个web同时访问（通过协程实现）。
web Server 的代码（服务端）
'''cilent:浏览器客户端浏览器发出请求（request），Server端返回响应（response）。request 包含:request 行（里面有请求方法--get,协议--HTTP/1.1）、请求头【键值对】、请求体（POST请求时的数据）。response 包含:response 行（里面有协议--HTTP/1.1，状态--例如200 ok）、响应头【键值对】、响应体（数据）。'''##服务器端，创建socket服务器import gevent##导入协程的包import gevent import monkey##注意此时的socket 一定要来自gevent 的包,进行了继承和封装##from socket import socket, AF_INET, SOCK_STREAMfrom gevent import socketfrom threading import Threadmonkey.patch_all()##创建一个socket对象server = socket.socket()##绑定端口号server.bind('',端口号)---第一个参数为空字符串时，表示本机的IP##开启监听状态server.listen(5)###参数为整型，表示消息可堆积的数量##处理客户端的访问def handle_client(socket)recv_data = https://tazarkount.com/read/socket.recv(512).decode('utf-8')print(recv_data)##每次访问返回的信息是msg ='欢迎来此访问！'##格式化response,需要有响应行、响应头resp_line = 'HTTP/1.1 200 OK\r\n' ##\r\n格式有换行要求resp_header = 'Content-Type:text/html\r\ncharset=utf-8\r\nServer:testServer\r\n'resp=resp_line + resp_header +'\r\n'+msg##拼凑完整的返回体。注意返回体结束结尾需是两个换行，添加一个socket.send(resp.encode('utf-8'))socket.colse() ##聊天结束while True:socket, addr_info = server.accept()print(addr_info,'请求访问！')gevent.spawn(handle_cilent,socket) 7.socket 常用函数和方法的梳理类型函数或方法解释服务端套接字函数
s.bind()绑定(主机,端口号)到套接字s.listen()开始TCP监听s.accept()被动接受TCP客户的连接,(阻塞式)等待连接的到来客户端套接字函数s.connect()主动初始化TCP服务器连接s.connect_ex()connect()函数的扩展版本,出错时返回出错码,而不是抛出异常公共用途的套接字函数
s.recv(收TCP数据s.send()发送TCP数据(send在待发送数据量大于己端缓存区剩余空间时,数据丢失,不会发完)s.sendall()发送完整的TCP数据(本质就是循环调用send,sendall在待发送数据量大于己端缓存区剩余空间时,数据不丢失,循环调用send直到发完)
s.recvfrom()接收UDP数据s.sendto()发送UDP数据s.getpeername()连接到当前套接字的远端的地址s.getsockname()当前套接字的地址s.getsockopt()返回指定套接字的参数s.setsockopt()设置指定套接字的参数s.close()关闭套接字面向锁的套接字方法s.setblocking()设置套接字的阻塞与非阻塞模式s.settimeout()置阻塞套接字操作的超时时间s.gettimeout()获取阻塞套接字操作的超时时间面向文件的套接字方法s.fileno()套接字的文件描述符s.makefile()创建一个与该套接字相关的文件参考1.TCP/IP协议（一）网络基础知识网络七层协议
https://www.cnblogs.com/wanghuaijun/p/10092930.html
2.计算机各层网络协议
https://www.cnblogs.com/weiliuyby/p/8030175.html
3.Python3之socket编程
https://www.cnblogs.com/zhangyingai/p/7097922.html
4.详解 TCP 连接的“ 三次握手 ”与“ 四次挥手 ”
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