socket编程

什么是socket

Socket是应用层与TCP/IP协议族通信的中间软件抽象层，它是一组接口。在设计模式中，Socket其实就是一个门面模式，它把复杂的TCP/IP协议族隐藏在Socket接口后面，对用户来说，一组简单的接口就是全部，让Socket去组织数据，以符合指定的协议。

所以，我们无需深入理解tcp/udp协议，socket已经为我们封装好了，我们只需要遵循socket的规定去编程，写出的程序自然就是遵循tcp/udp标准的。

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，可以通过访问同一个文件系统间接完成通信

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，还有一些其他的地址家族，不过，他们要么是只用于某个平台，要么就是已经被废弃，或者是很少被使用，或者是根本没有实现，所有地址家族中，AF_INET是使用最广泛的一个，python支持很多种地址家族，但是由于我们只关心网络编程，所以大部分时候我么只使用AF_INET)

套接字函数用法

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()            接收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()      设置阻塞套接字操作的超时时间
s.gettimeout()      得到阻塞套接字操作的超时时间

面向文件的套接字的函数
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

重启服务端可能出现的错误

#加入一条socket配置，重用ip和端口

phone=socket(AF_INET,SOCK_STREAM)
phone.setsockopt(SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,1) #就是它，在bind前加
phone.bind(('127.0.0.1',8080))

基于tcp的套接字模拟打电话

服务端

import socket

# 1.先买手机
phone = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)  # socket.SOCK_STREAM指的是TCP协议

# 2.绑定电话卡
# phone.setsockopt(socket.SOL_SOCKET,socket.SO_REUSEADDR,1)  # 就是它，在bind前加,防止操作系统未及时清理链接，导致端口被占用的问题
phone.bind(('127.0.0.1',8080))  # 端口范围0-65535，1-1024系统占用

# 3.开机
phone.listen(5)

# 4.等电话
print('starting....')
while True:  # 链接循环
    conn,addr = phone.accept()  # (conn,client_addr)
    # print('=========>')
    # print(conn,addr)

# 5.收发消息
    while True:  # 通信循环
        try:
            # print('========>ready recv')
            data = conn.recv(1024)  # 1024最大接收的字节数
            conn.send(data.upper())
        except ConnectionResetError:
            break

# 6.挂电话
    conn.close()

# 7.关机
phone.close()

客户端

import socket

# 1.先买手机
phone = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)  # socket.SOCK_STREAM指的是TCP协议

# 2.打电话
phone.connect(('127.0.0.1',8080))

# 3.发收消息
while True:
    msg = input('>>:').strip()
    if not msg:continue
    phone.send(msg.encode('utf-8'))
    data = phone.recv(1024)
    print(data.decode('utf-8'))

# 4.关闭
phone.close()