socket编程初识

1、socket
1、socket层



2、socket的理解
写python代码的时候socket就像是一个模块，经过import导入，经过调用模块中的方法创建两个进程之间的链接和通讯。
Socket是应用层与传输层通讯的中间软件抽象层，它是一组接口。它是为了帮咱们简化两个进程之间通讯的步骤，
使用Socket不须要咱们很了解网络层、数据链路层等底层的工做原理，Socket已经帮咱们把那些复杂的通讯过程封装好了，
咱们直接去使用就好了

3、套接字（socket）的发展史
套接字起源于 20 世纪 70 年代加利福尼亚大学伯克利分校版本的 Unix,即人们所说的 BSD Unix。 所以,有时人们也把套接字称为“伯克利套接字”或“BSD 套接字”。
一开始,套接字被设计用在同 一台主机上多个应用程序之间的通信。这也被称进程间通信,或 IPC。
套接字有两种（或者称为有两个种族）,分别是基于文件型的和基于网络型的。 

基于文件类型的套接字家族
套接字家族的名字：AF_UNIX
unix一切皆文件，基于文件的套接字调用的就是底层的文件系统来取数据，两个套接字进程运行在同一机器，能够经过访问同一个文件系统间接完成通讯


基于网络类型的套接字家族
套接字家族的名字：AF_INET
(还有AF_INET6被用于ipv6，还有一些其余的地址家族，不过，他们要么是只用于某个平台，要么就是已经被废弃，或者是不多被使用，或者是根本没有实现，
全部地址家族中，AF_INET是使用最普遍的一个，python支持不少种地址家族，可是因为咱们只关心网络编程，因此大部分时候我么只使用AF_INET)



四、基于tcp/udp的socket
TCP:可靠的、面向链接的协议、传输效率低全双工通讯（发送缓存&接收缓存）、面向字节流。使用TCP的应用：Web浏览器；电子邮件、文件传输程序。

UDP:不可靠的、无链接的服务，传输效率高，一对1、一对多、多对1、多对多、面向报文，尽最大努力服务，无拥塞控制。使用UDP的应用：域名系统 (DNS)；视频流；IP语音(VoIP)。

5、小例子
5-1、tcp协议的socket
对于TCP协议的socket server来讲
不能同时接受多个client端的链接


# 服务端
import socket  # 导入socket
tcp_sk = socket.socket()  # 实例化一个服务器对象
tcp_sk.bind(('127.0.0.1',8080))  # 服务器绑定一个IP地址和端口
tcp_sk.listen()  # 监听链接

# conn能够理解为在服务端中与客户端进行交互的操做符(对象)
# addr是客户端的IP地址和端口
conn,addr = tcp_sk.accept()  # 接受客户端连接，此时若是没有客户端链接过来，服务器会在此等候，不会向下走(阻塞)

while True:
    se_msg = input('>>>:')
    conn.send(se_msg.encode('utf-8')) # send发送的内容必须是bytes类型
    re_msg = conn.recv(1024)  # recv接收客户端发送过来的内容，1024是接收的字节长度
    print(re_msg.decode('utf-8'))
conn.close() # 关闭与客户端的链接

tcp_sk.close()  # 关闭服务器
# 注意：通常状况下服务器是不会关闭的，会一直为用户提供服务。


# 客户端
import socket
sk = socket.socket()  # 实例化一个客户端对象
sk.connect(('127.0.0.1',8080))  # 链接服务端的IP和端口
while True:
    re_msg = sk.recv(1024)   
    print(re_msg.decode('utf-8'))
    se_msg = input('>>>:')
    sk.send(se_msg.encode('utf-8'))
sk.close() # 关闭客户端
 注意：服务器和客户端的send,recv是一一对应的，也就是说，服务器send一次，客户端就须要recv一次， 客户端send一次，服务端也要recv一次。 客户端只须要链接上服务器就能够了，客户端的IP就是本身的IP，可是端口是由操做系统随机分配的。 tcp是基于连接的，必须先启动服务端，而后再启动客户端去连接服务端 

还有的时候会遇到这种错误状况：

错误的意思是说你这个端口被占用了，引起的缘由多是由于，你运行服务端后直接按pycharm的强制退出键，致使操做系统并无
第一时间知道你已经结束了这个程序，若是不急用这个端口的话，你能够等上几分钟，操做系统会反应过来你已经不须要这个程序了，
会自动帮你释放这个端口，或者你能够改一个端口使用，若是你很任性，你就要马上立刻使用这个端口，那么能够这样：
在bind以前加入一条socket配置，重用ip和端口
tcp_sk.setsockopt(socket.SOL_SOCKET,socket.SO_REUSEADDR,1)  # 就是这个东西
tcp_sk.bind(('127.0.0.1',8080))  




可退出的：
服务端：
import socket
sk = socket.socket()
sk.setsockopt(socket.SOL_SOCKET,socket.SO_REUSEADDR,1)
sk.bind(('127.0.0.1',8085))
sk.listen()

while True:
    conn,addr = sk.accept()
    while True:
        se_msg = input('>>>:')
        conn.send(se_msg.encode('utf-8'))
        if se_msg == 'q':
            break
        re_msg = conn.recv(1024)
        if re_msg == b'q':
            break
        print(re_msg.decode('utf-8'))
    conn.close()
sk.close




客户端：
import socket
sk = socket.socket()
sk.connect(('127.0.0.1',8085))
while True:
    re_msg = sk.recv(1024)
    if re_msg == b'q':
        break
    print(re_msg.decode('utf-8'))
    se_msg = input('>>>:')
    sk.send(se_msg.encode('utf-8'))
    if se_msg == 'q':
        break
sk.close()




5-2、udp的socket

server端
import socket

sk = socket.socket(type=socket.SOCK_DGRAM) # 设置type使其成为udp类型的socket
sk.setsockopt(socket.SOL_SOCKET,socket.SO_REUSEADDR,1)
sk.bind(('127.0.0.1',8005)) # 绑定IP和端口

msg,addr = sk.recvfrom(1024)  # 接收信息和对方IP

print(msg.decode('utf-8'))
print(addr)

sk.sendto('你好'.encode('utf-8'),addr)  # 发送信息给对方

sk.close()



client端：
import socket
sk = socket.socket(type=socket.SOCK_DGRAM)
sk.sendto('hello'.encode('utf-8'),('127.0.0.1',8005))
msg,addr = sk.recvfrom(1024)
print(msg.decode('utf-8'))
print(addr)
sk.close()



注意：udp支持多个客户端同时与服务端交互， 可是开始发送消息的一方确定是客户端，由于客户端不传送消息给服务端，服务端是 不知道客户端的IP的，是没法通讯的，因此要通讯，只能客户端先发起请求。




循环模式：
服务端：
import socket
sk = socket.socket(type=socket.SOCK_DGRAM) # 设置type使其成为udp类型的socket
sk.setsockopt(socket.SOL_SOCKET,socket.SO_REUSEADDR,1)
sk.bind(('127.0.0.1',8005)) # 绑定IP和端口

while True:
    msg,addr = sk.recvfrom(1024)  # 接收信息和对方IP
    print(addr,msg.decode('utf-8'))
    msg_send = input('>>>:')
    sk.sendto(msg_send.encode('utf-8'),addr)  # 发送信息给对方

sk.close()


客户端：
import socket
sk = socket.socket(type=socket.SOCK_DGRAM)
while True:
    msg_send = input('>>>:')
    sk.sendto(msg_send.encode('utf-8'),('127.0.0.1',8005))
    msg,addr = sk.recvfrom(1024)
    print(addr,msg.decode('utf-8'))
sk.close()



六、socket参数详解

family	地址系列应为AF_INET(默认值),AF_INET6,AF_UNIX,AF_CAN或AF_RDS。 （AF_UNIX 域其实是使用本地 socket 文件来通讯）
type	套接字类型应为SOCK_STREAM(默认值),SOCK_DGRAM,SOCK_RAW或其余SOCK_常量之一。 SOCK_STREAM 是基于TCP的，有保障的（即能保证数据正确传送到对方）面向链接的SOCKET，多用于资料传送。  SOCK_DGRAM 是基于UDP的，无保障的面向消息的socket，多用于在网络上发广播信息。
proto	协议号一般为零,能够省略,或者在地址族为AF_CAN的状况下,协议应为CAN_RAW或CAN_BCM之一。
fileno	若是指定了fileno,则其余参数将被忽略,致使带有指定文件描述符的套接字返回。 与socket.fromfd()不一样,fileno将返回相同的套接字,而不是重复的。 这可能有助于使用socket.close()关闭一个独立的插座。

2、软件开发的架构
一、C/S架构：server client
Client与Server就是客户端与服务器端的意思，这里的客户端一般指的是咱们的应用程序


二、B/S架构
Browser与Server就是浏览器端与服务器端架构，Browser指的是浏览器，其实也是一种Client客户端，只是这个客户端不须要你们去安装什么应用程序，
只需在浏览器上经过HTTP请求服务器端相关的资源（网页资源），客户端Browser浏览器就能进行增删改查。


三、b/s的趋势
随着咱们要安装的应用程序愈来愈多，咱们就会感受很麻烦，若是能像浏览器同样，只打开浏览器就能够访问各类资源，那么久方便不少了，
因此手机端也是向着b/s方向发展的(微信小程序就是一个很好的例子，只要打开微信，在微信搜索须要的应用便可，不须要额外打开其余程序)

pc端
    浏览器
        统一了程序的入口
手机端
    微信小程序
        统一了程序的入口