python 网络编程要点总结
作者：tensor_zhang
Python 提供了两个级别访问的网络服务：低级别的网络服务支持基本的 Socket，它提供了标准的 BSD Sockets API，可以访问底层操作系统 Socket 接口的全部方法。高级别的网络服务模块SocketServer， 它提供了服务器中心类，可以简化网络服务器的开发。下面看下该如何使用
1，七层网络协议
应表会传网数物：
应用层、表示层、会话层： （这三层又可以合并为应用层，这样就是五层网络协议【osi五层协议】） python '你好'.encoding('utf-8')
传输层： 预备如何传输、使用的端口 （port，tcp，udp）； 四层路由器、四层交换机
网络层： ip（ipv4 ipv6）； 路由器、三层交换机
数据链路层： mac(mac, arp协议：可以通过ip找到mac)； 二层交换机、网卡（单播、广播、组播，arp用到单播和广播）
物理层 ： 转成电信号
2，TCP/UDP
tcp需要先建立连接，然后才能够通信（类似于打电话）
- 占用连接，可靠（消息不会丢失），实时性高，慢（效率低、面向连接、可靠、全双工）
- 三次握手
- 客户端向服务器端发送syn请求
- 服务端回复ack并发送syn请求
- 客户端接收到请求后再回复ack，连接建立
- 在socket中是由 客户端connect() 和 服务端accept()两个命令完成的
- 四次挥手
- 客户端向服务端发送fin请求
- 服务端回复ack确认
- 服务端向客户端发送fin请求
- 客户端回复ack确认
- 在socket中是由 客户端sk.close() 和 服务端 conn.close()两个命令完成的
- 挥手时服务端的ack和fin不能同时发送，因为客户端发送完所有信息时，服务端不一定完成了所有信息的发送
udp不需要建立连接，就可以通信（类似于发信息）
不占用连接，不够可靠（消息因为网络不稳定可能丢失），实时性不高（效率高、无连接的、不可靠的）
3，例子
'''
------------------------------
TCP协议
------------------------------
'''
'''server'''
import socket
sk = socket.socket()
sk.bind(('127.0.0.1', 6000))
sk.listen()
conn, addr = sk.accept()
conn.send('你好'.encode('utf-8'))
msg = conn.recv(1024)
print(msg.decode('utf-8'))
conn.close()
sk.close()
'''client'''
import socket
sk = socket.socket()
sk.connect(('127.0.0.1', 6000))
msg = sk.recv(1024)
print(msg.decode('utf-8'))
sk.send('再见'.encode('utf-8'))
sk.close()
'''
------------------------------
UDP协议
------------------------------
'''
'''server'''
import socket
sk = socket.socket(type=socket.SOCK_DGRAM) #SOCK_DGRAM udp default tcp
sk.bind(('127.0.0.1', 6000))
# msg = sk.recv(1024)
# print(msg.decode('utf-8'))
while True:
msg = sk.recvfrom(1024)
print(msg)
print(msg[0].decode('utf-8'))
if msg[0].decode('utf-8') == '对方和你断开了连接':
continue
msgSend = input('>>>')
sk.sendto(msgSend.encode('utf-8'), msg[1])
'''client'''
import socket
sk = socket.socket(type=socket.SOCK_DGRAM)
server = ('127.0.0.1', 6000)
while True:
msgSend = input('>>>')
if msgSend.upper() == 'Q':
sk.sendto('对方和你断开了连接'.encode('utf-8'), server)
break
sk.sendto(msgSend.encode('utf-8'), server)
msg = sk.recv(1024).decode('utf-8')
if msg.upper() == 'Q':
print('对方和你断开了连接')
break
print(msg)
4，粘包
只出现在tcp协议中，因为tcp协议中多条消息之间没有边界，并且还有各种优化算法，因此会导致发送端和接收端都存在粘包现象：
发送端：两条消息很短，而且发送的间隔时间也很短
接收端：多条消息没有及时接收，而在接收方的缓存堆在一起导致粘包
'''server'''
import socket
sk = socket.socket()
sk.bind(('127.0.0.1', 6000))
sk.listen()
conn, addr = sk.accept()
conn.send(b'hello')
conn.send(b'byebye')
conn.close()
sk.close()
'''client'''
import time
import socket
sk = socket.socket()
sk.connect(('127.0.0.1', 6000))
time.sleep(0.1)
msg = sk.recv(5)
print(msg)
msg = sk.recv(4)
print(msg)
sk.close()
解决粘包问题的本质：设置边界（发送长度、发送消息，交替进行）
1，自定义协议
'''server'''
import socket
sk = socket.socket()
sk.bind(('127.0.0.1', 6000))
sk.listen()
conn, addr = sk.accept()
msg1 = input('>>>').encode('utf-8')
msg2 = input('>>>').encode('utf-8')
def sendFunc(msg):
num = str(len(msg))
ret = num.zfill(4)
conn.send(ret.encode('utf-8'))
conn.send(msg)
sendFunc(msg1)
sendFunc(msg2)
conn.close()
sk.close()
'''client'''
import socket
sk = socket.socket()
sk.connect(('127.0.0.1', 6000))
def receiveFunc():
num = sk.recv(4).decode('utf-8')
msg = sk.recv(int(num))
print(msg.decode('utf-8'))
receiveFunc()
receiveFunc()
sk.close()
2，struct模块
import struct
'''~2**32, 排除符号位，相当于1G的数据的长度'''
num1 = 1231341234
num2 = 1342342
num3 = 12
ret1 = struct.pack('i', num1)
print(ret1)
print(len(ret1))
ret2 = struct.pack('i', num2)
print(ret2)
print(len(ret2))
ret3 = struct.pack('i', num3)
print(ret3)
print(len(ret3))
ret11 = struct.unpack('i', ret1)
print(ret11)
print(type(ret11[0]))
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