网络编程基础-Socket编程

    大家都知道，HTTP协议是非持久化的，单向的网络协议，在建立连接后只允许浏览器向服务器发出请求后，服务器才能返回相应的数据。缺点就是会导致过多不必要的请求，每一次请求、应答，都浪费了一定流量在相同的头部信息上。然而WebSocket的出现可以弥补这一缺点。在WebSocket中，只需要服务器和浏览器通过HTTP协议进行一个握手的动作，然后单独建立一条TCP的通信通道进行数据的传送。WebSocket是双向通信协议，模拟Socket协议，可以双向发送或接受信息。HTTP是单向的。

     Socket是传输控制层协议，是为了方便使用TCP或UDP而抽象出来的一层，是位于应用层和传输控制层之间的一组接口。WebSocket是应用层协议。接下来让我们一起来了解一下在python里面是如何使用Socket进行编程的。

Socket通信流程：

1、服务器根据地址类型、socket类型、协议创建socket对象

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过来的连接请求(这时候socket并没有被打开)

4、客户端创建socket

5、客户端根据服务器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，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，向服务器端发送连接状态信息

8、服务器accept()方法返回，连接成功

9、客户端向服务端socket写入信息/服务端向客户端写入信息

10、服务端读取信息/客户端读取信息

11、客户端和服务端关闭连接

Socket通信模型

python代码实现socket服务端和客户端通信

   

    

     

      

     
     

      

       # socket_server.py
      
     
    

     

      

     
     

      
 
      
     
    

     

      

     
     

      
 
      
     
    

     

      

     
     

      

       import socket
      
     
    

     

      

     
     

      
 
      
     
    

     

      

     
     

      
 
      
     
    

     

      

     
     

      

       ip_port = ('127.0.0.1', 1234)
      
     
    

     

      

     
     

      

       # 1、创建socket对象
      
     
    

     

      

     
     

      

       obj = socket.socket()
      
     
    

     

      

     
     

      

       # 2、绑定ip port
      
     
    

     

      

     
     

      

       obj.bind(ip_port)
      
     
    

     

      

     
     

      

       # 3、开启监听
      
     
    

     

      

     
     

      

       obj.listen()
      
     
    

     

      

     
     

      

       print('服务端已启动')
      
     
    

     

      

     
     

      

       # 4、等待连接 、返回套接字和客户端ip地址
      
     
    

     

      

     
     

      

       conn, address = obj.accept()
      
     
    

     

      

     
     

      

       print('客户端地址:', address)
      
     
    

     

      

     
     

      

       # 5、接收客户端数据
      
     
    

     

      

     
     

      

       receive_data = conn.recv(1024).decode('utf-8')
      
     
    

     

      

     
     

      

       print("接收到客户端的数据", receive_data)
      
     
    

     

      

     
     

      

       # 6、发送数据
      
     
    

     

      

     
     

      

       send_data = input('请输入要发送的数据:')
      
     
    

     

      

     
     

      

       conn.sendall(send_data.encode('utf-8'))
      
     
    

     

      

     
     

      

       # 7、关闭socket
      
     
    

     

      

     
     

      

       conn.close()
      
     
    

     

      

     
     

      

       
      
     
   
  

   

    

     

      

     
     

      

       # socket_client.py
      
     
    

     

      

     
     

      

       import socket
      
     
    

     

      

     
     

      
 
      
     
    

     

      

     
     

      
 
      
     
    

     

      

     
     

      

       ip_port = ('127.0.0.1', 1234)
      
     
    

     

      

     
     

      

       # 1、创建socket对象
      
     
    

     

      

     
     

      

       obj = socket.socket()
      
     
    

     

      

     
     

      

       # 2、连接服务端
      
     
    

     

      

     
     

      

       obj.connect(ip_port)
      
     
    

     

      

     
     

      

       # 3、发送数据
      
     
    

     

      

     
     

      

       send_data = input('请输入要发送的数据:')
      
     
    

     

      

     
     

      

       obj.sendall(send_data.encode('utf-8'))
      
     
    

     

      

     
     

      

       # 4、接收服务端数据
      
     
    

     

      

     
     

      

       server_data = obj.recv(1024).decode('utf-8')
      
     
    

     

      

     
     

      

       print("接收到客户端的数据", server_data)
      
     
    

     

      

     
     

      

       # 5、关闭socket
      
     
    

     

      

     
     

      

       obj.close()
      
     
   
  

注意：发送的数据格式要进行编码，接收后要进行转码操作。

然后先后运行socket_server.py和socket_client.py文件，就可以实现客户端和服务端的通信，脚本运行结果如下：

以上只是socket的一个最最最简单的用法，包括一些概念也是从网上各种查找资料进行整理，对概念的理解还不够深入，后续看视频更深入的理解之后再进行补充。

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