web全栈工程师培训（〖Web全栈开发②〗—网络编程基础(下)）
🏘️🏘️个人简介：以山河作礼 。
🎖️🎖️:Python领域新星创作者 ，CSDN实力新星认证 ，阿里云社区专家博主
🎁🎁:Web全栈开发专栏：《Web全栈开发》免费专栏 ，欢迎阅读！（一）TCP 网络应用程序开发流程
🎯学习目标
能够知道TCP客户端程序的开发流程1. TCP 网络应用程序开发流程的介绍
TCP 网络应用程序开发分为:
TCP 客户端程序开发 TCP 服务端程序开发🎯说明:
客户端程序是指运行在用户设备上的程序 服务端程序是指运行在服务器设备上的程序 ，专门为客户端提供数据服务 。
2. TCP 客户端程序开发流程的介绍
🎯步骤说明:
创建客户端套接字对象 和服务端套接字建立连接 发送数据 接收数据 关闭客户端套接字3. TCP 服务端程序开发流程的介绍
🎯步骤说明:
创建服务端端套接字对象 绑定端口号 设置监听 等待接受客户端的连接请求 接收数据 发送数据 关闭套接字4. 小结
TCP 网络应用程序开发分为客户端程序开发和服务端程序开发 。 主动发起建立连接请求的是客户端程序 等待接受连接请求的是服务端程序（二）socket之send和recv原理剖析
🎯学习目标
能够知道send和recv的底层工作原理1. 认识TCP socket的发送和接收缓冲区
当创建一个TCP socket对象的时候会有一个发送缓冲区和一个接收缓冲区 ，这个发送和接收缓冲区指的就是内存中的一片空间 。
2. send原理剖析
send是不是直接把数据发给服务端?
不是 ，要想发数据 ，必须得通过网卡发送数据 ，应用程序是无法直接通过网卡发送数据的 ，它需要调用操作系统接口 ，也就是说 ，应用程序把发送的数据先写入到发送缓冲区(内存中的一片空间) ，再由操作系统控制网卡把发送缓冲区的数据发送给服务端网卡 。
3. recv原理剖析
recv是不是直接从客户端接收数据?
不是 ，应用软件是无法直接通过网卡接收数据的 ，它需要调用操作系统接口 ，由操作系统通过网卡接收数据 ，把接收的数据写入到接收缓冲区(内存中的一片空间） ，应用程序再从接收缓存区获取客户端发送的数据 。
4. send和recv原理剖析图
说明:
发送数据是发送到发送缓冲区 接收数据是从接收缓冲区 获取5. 小结
不管是recv还是send都不是直接接收到对方的数据和发送数据到对方 ，发送数据会写入到发送缓冲区 ，接收数据是从接收缓冲区来读取 ，发送数据和接收数据最终是由操作系统控制网卡来完成 。
（三）TCP服务端程序开发
🎯学习目标
能够写出TCP服务端应用程序接收和发送消息1. 开发 TCP 服务端程序开发步骤回顾
创建服务端端套接字对象 绑定端口号 设置监听 等待接受客户端的连接请求 接收数据 发送数据 关闭套接字2. socket 类的介绍
导入 socket 模块
import socket创建服务端 socket 对象
socket.socket(AddressFamily, Type)🎯参数说明:
AddressFamily 表示IP地址类型, 分为TPv4和IPv6 Type 表示传输协议类型🎯方法说明:
bind((host, port)) 表示绑定端口号, host 是 ip 地址 ，port 是端口号 ，ip 地址一般不指定 ，表示本机的任何一个ip地址都可以 。 listen (backlog) 表示设置监听 ，backlog参数表示最大等待建立连接的个数 。 accept() 表示等待接受客户端的连接请求 send(data) 表示发送数据 ，data 是二进制数据 recv(buffersize) 表示接收数据, buffersize 是每次接收数据的长度3. TCP 服务端程序开发示例代码
import socket if __name__ == __main__: # 创建tcp服务端套接字 tcp_server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) # 设置端口号复用 ，让程序退出端口号立即释放 tcp_server_socket.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, True) # 给程序绑定端口号 tcp_server_socket.bind(("", 8989)) # 设置监听 # 128:最大等待建立连接的个数 ， 提示： 目前是单任务的服务端 ，同一时刻只能服务与一个客户端 ，后续使用多任务能够让服务端同时服务与多个客户端 ， # 不需要让客户端进行等待建立连接 # listen后的这个套接字只负责接收客户端连接请求 ，不能收发消息 ，收发消息使用返回的这个新套接字来完成 tcp_server_socket.listen(128) # 等待客户端建立连接的请求, 只有客户端和服务端建立连接成功代码才会解阻塞 ，代码才能继续往下执行 # 1. 专门和客户端通信的套接字： service_client_socket # 2. 客户端的ip地址和端口号： ip_port service_client_socket, ip_port = tcp_server_socket.accept() # 代码执行到此说明连接建立成功 print("客户端的ip地址和端口号:", ip_port) # 接收客户端发送的数据, 这次接收数据的最大字节数是1024 recv_data = service_client_socket.recv(1024) # 获取数据的长度 recv_data_length = len(recv_data) print("接收数据的长度为:", recv_data_length) # 对二进制数据进行解码 recv_content = recv_data.decode("utf-8") print("接收客户端的数据为:", recv_content) # 准备发送的数据 send_data = "ok, 问题正在处理中...".encode("utf-8") # 发送数据给客户端 service_client_socket.send(send_data) # 关闭服务与客户端的套接字 ， 终止和客户端通信的服务 service_client_socket.close() # 关闭服务端的套接字, 终止和客户端提供建立连接请求的服务 tcp_server_socket.close()执行结果:
客户端的ip地址和端口号: (********, 58854) 接收数据的长度为: 40 接收客户端的数据为: 你好服务端 ，我是客户端🎯说明:
当客户端和服务端建立连接后 ，服务端程序退出后端口号不会立即释放 ，需要等待大概1-2分钟 。
解决办法有两种:
更换服务端端口号 设置端口号复用(推荐大家使用) ，也就是说让服务端程序退出后端口号立即释放 。设置端口号复用的代码如下:
# 参数1: 表示当前套接字 # 参数2: 设置端口号复用选项 # 参数3: 设置端口号复用选项对应的值 tcp_server_socket.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, True)4. 小结
导入socket模块 创建TCP套接字‘socket’ 参数1: ‘AF_INET’, 表示IPv4地址类型 参数2: ‘SOCK_STREAM’, 表示TCP传输协议类型 绑定端口号‘bind’ 参数: 元组, 比如:(ip地址, 端口号) 设置监听‘listen’ 参数: 最大等待建立连接的个数 等待接受客户端的连接请求‘accept’ 发送数据‘send’ 参数: 要发送的二进制数据 ， 注意: 字符串需要使用encode()方法进行编码 接收数据‘recv’ 参数: 表示每次接收数据的大小 ，单位是字节 ，注意: 解码成字符串使用decode()方法 关闭套接字‘socket’表示通信完成（四）TCP 客户端程序开发
🎯学习目标
能够写出 TCP 客户端应用程序发送和接收消息1. 开发 TCP 客户端程序开发步骤回顾
创建客户端套接字对象 和服务端套接字建立连接 发送数据 接收数据 关闭客户端套接字2. socket 类的介绍
导入 socket 模块 import socket
创建客户端 socket 对象 socket.socket(AddressFamily, Type)
参数说明:
AddressFamily 表示IP地址类型, 分为TPv4和IPv6 Type 表示传输协议类型方法说明:
connect((host, port)) 表示和服务端套接字建立连接, host是服务器ip地址 ，port是应用程序的端口号 send(data) 表示发送数据 ，data是二进制数据 recv(buffersize) 表示接收数据, buffersize是每次接收数据的长度3. TCP 客户端程序开发示例代码
import socket if __name__ == __main__: # 创建tcp客户端套接字 # 1. AF_INET：表示ipv4 # 2. SOCK_STREAM: tcp传输协议 tcp_client_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) # 和服务端应用程序建立连接 tcp_client_socket.connect(("*******", 8989)) # 代码执行到此 ，说明连接建立成功 # 准备发送的数据 send_data = "你好服务端 ，我是客户端小明!".encode("utf-8") # 发送数据 tcp_client_socket.send(send_data) # 接收数据, 这次接收的数据最大字节数是1024 recv_data = tcp_client_socket.recv(1024) # 返回的直接是服务端程序发送的二进制数据 print(recv_data) # 对数据进行解码 recv_content = recv_data.decode("utf-8") print("接收服务端的数据为:", recv_content) # 关闭套接字 tcp_client_socket.close()执行结果:
bhello 接收服务端的数据为: hello说明
str.encode(编码格式) 表示把字符串编码成为二进制 data.decode(编码格式) 表示把二进制解码成为字符串多个客户端与服务器进行链接 ，需要将链接放入循环中
服务端
import socket import threading def data_recv(): # 准备发送的数据 while True: send_data = input(发送信息:).encode("utf-8") # 发送数据 service_client_socket.send(send_data) def data_send(): while True: # 接收数据, 这次接收的数据最大字节数是1024 recv_data = service_client_socket.recv(1024) # 返回的直接是服务端程序发送的二进制数据 # print(recv_data) # 对数据进行解码 recv_content = recv_data.decode("utf-8") print("接收服务端的数据为:", recv_content) if __name__ == __main__: # 创建tcp服务端套接字 tcp_server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) # 设置端口号复用 ，让程序退出端口号立即释放 tcp_server_socket.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, True) # 给程序绑定端口号 tcp_server_socket.bind(("0.0.0.0", 8989)) # 设置监听 # 128:最大等待建立连接的个数 ， 提示： 目前是单任务的服务端 ，同一时刻只能服务与一个客户端 ，后续使用多任务能够让服务端同时服务与多个客户端 ， # 不需要让客户端进行等待建立连接 # listen后的这个套接字只负责接收客户端连接请求 ，不能收发消息 ，收发消息使用返回的这个新套接字来完成 tcp_server_socket.listen(1) # 等待客户端建立连接的请求, 只有客户端和服务端建立连接成功代码才会解阻塞 ，代码才能继续往下执行 # 1. 专门和客户端通信的套接字： service_client_socket # 2. 客户端的ip地址和端口号： ip_port while True: service_client_socket, ip_port = tcp_server_socket.accept() # 代码执行到此说明连接建立成功 print("客户端的ip地址和端口号:", ip_port) t1 = threading.Thread(target=data_recv) t1.start() t2 = threading.Thread(target=data_send) t2.start() # 关闭服务与客户端的套接字 ， 终止和客户端通信的服务 service_client_socket.close()其他客户端
import socket import threading def data_recv(): # 准备发送的数据 while True: send_data = input(发送信息:).encode("utf-8") # 发送数据 tcp_client_socket.send(send_data) def data_send(): while True: # 接收数据, 这次接收的数据最大字节数是1024 recv_data = tcp_client_socket.recv(1024) # 返回的直接是服务端程序发送的二进制数据 # print(recv_data) # 对数据进行解码 recv_content = recv_data.decode("utf-8") print("接收服务端的数据为:", recv_content) if __name__ == __main__: # 创建tcp客户端套接字 # 1. AF_INET：表示ipv4 # 2. SOCK_STREAM: tcp传输协议 tcp_client_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) # 和服务端应用程序建立连接 tcp_client_socket.connect(("*******", 8000)) # 代码执行到此 ，说明连接建立成功 t1 = threading.Thread(target=data_recv) t1.start() t2 = threading.Thread(target=data_send) t2.start() t1.join() t2.join() # 关闭套接字 tcp_client_socket.close()4. 小结
导入socket模块 创建TCP套接字‘socket’ 参数1: ‘AF_INET’, 表示IPv4地址类型 参数2: ‘SOCK_STREAM’, 表示TCP传输协议类型 发送数据‘send’ 参数1: 要发送的二进制数据 ， 注意: 字符串需要使用encode()方法进行编码 接收数据‘recv’ 参数1: 表示每次接收数据的大小 ，单位是字节 关闭套接字‘socket’表示通信完成（五）TCP网络应用程序的注意点
学习目标
能够说出开发TCP网络应用程序的注意点1. TCP网络应用程序的注意点介绍
当 TCP 客户端程序想要和 TCP 服务端程序进行通信的时候必须要先建立连接 TCP 客户端程序一般不需要绑定端口号 ，因为客户端是主动发起建立连接的 。 TCP 服务端程序必须绑定端口号 ，否则客户端找不到这个 TCP 服务端程序 。 listen 后的套接字是被动套接字 ，只负责接收新的客户端的连接请求 ，不能收发消息 。 当 TCP 客户端程序和 TCP 服务端程序连接成功后 ， TCP 服务器端程序会产生一个新的套接字 ，收发客户端消息使用该套接字 。 关闭 accept 返回的套接字意味着和这个客户端已经通信完毕 。 关闭 listen 后的套接字意味着服务端的套接字关闭了 ，会导致新的客户端不能连接服务端 ，但是之前已经接成功的客户端还能正常通信 。 当客户端的套接字调用 close 后 ，服务器端的 recv 会解阻塞 ，返回的数据长度为0 ，服务端可以通过返回数据的长度来判断客户端是否已经下线 ，反之服务端关闭套接字 ，客户端的 recv 也会解阻塞 ，返回的数据长度也为0 。创心域SEO版权声明：以上内容作者已申请原创保护，未经允许不得转载，侵权必究！授权事宜、对本内容有异议或投诉，敬请联系网站管理员，我们将尽快回复您，谢谢合作！