day36 Pyhton 网络编程03

一.内容回顾

socket通常也称作"套接字"，用于描述IP地址和端口，是一个通信链的句柄，应用程序通常通过"套接字"向网络发出请求或者应答网络请求。

socket起源于Unix，而Unix/Linux基本哲学之一就是“一切皆文件”，对于文件用【打开】【读写】【关闭】模式来操作。socket就是该模式的一个实现，socket即是一种特殊的文件，一些socket函数就是对其进行的操作（读/写IO、打开、关闭）

socket和file的区别：

• file模块是针对某个指定文件进行【打开】【读写】【关闭】
• socket模块是针对 服务器端 和 客户端Socket 进行【打开】【读写】【关闭】

#tcp协议
    #三次握手 建立连接
    #数据的传递 有连接的全双工
        #效率低可靠
    #四次挥手 断开连接
#udp协议
    # 无连接的快不可靠的

# tcp协议打交道
# 黏包现象
# 解决黏包现象

# 并发编程
# 同一时刻只能和一个客户端通信
# 解决占线问题

 tcp协议格式

sk = socket.socket()#sk = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM,0)
参数一：地址簇

　　socket.AF_INET IPv4（默认）
　　socket.AF_INET6 IPv6

　　socket.AF_UNIX 只能够用于单一的Unix系统进程间通信

参数二：类型

　　socket.SOCK_STREAM　　流式socket , for TCP （默认）
　　socket.SOCK_DGRAM　　 数据报式socket , for UDP

　　socket.SOCK_RAW 原始套接字，普通的套接字无法处理ICMP、IGMP等网络报文，而SOCK_RAW可以；其次，SOCK_RAW也可以处理特殊的IPv4报文；此外，利用原始套接字，可以通过IP_HDRINCL套接字选项由用户构造IP头。
　　socket.SOCK_RDM 是一种可靠的UDP形式，即保证交付数据报但不保证顺序。SOCK_RAM用来提供对原始协议的低级访问，在需要执行某些特殊操作时使用，如发送ICMP报文。SOCK_RAM通常仅限于高级用户或管理员运行的程序使用。
　　socket.SOCK_SEQPACKET 可靠的连续数据包服务

参数三：协议

　　0　　（默认）与特定的地址家族相关的协议,如果是 0 ，则系统就会根据地址格式和套接类别,自动选择一个合适的协议

addr = ('127.0.0.1',9000)#sever的地址
sk.bind(addr)
sk.bind(address)
s.bind(address) 将套接字绑定到地址。address地址的格式取决于地址族。在AF_INET下，以元组（host,port）的形式表示地址。

sk.listen(backlog)
开始监听传入连接。backlog指定在拒绝连接之前，可以挂起的最大连接数量。
      backlog等于5，表示内核已经接到了连接请求，但服务器还没有调用accept进行处理的连接个数最大为5
      这个值不能无限大，因为要在内核中维护连接队列

sk.accept()
接受连接并返回（conn,address）,其中conn是新的套接字对象，可以用来接收和发送数据。address是连接客户端的地址。
　　接收TCP 客户的连接（阻塞式）等待连接的到来

sk.recv(bufsize[,flag])
接受套接字的数据。数据以字符串形式返回，bufsize指定最多可以接收的数量。flag提供有关消息的其他信息，通常可以忽略

sk.recvfrom(bufsize[.flag])
　与recv()类似，但返回值是（data,address）。其中data是包含接收数据的字符串，address是发送数据的套接字地址。

sk.send(string[,flag])
将string中的数据发送到连接的套接字。返回值是要发送的字节数量，该数量可能小于string的字节大小。
sk.sendall(string[,flag])
将string中的数据发送到连接的套接字，但在返回之前会尝试发送所有数据。成功返回None，失败则抛出异常。
sk.sendto(string[,flag],address)
***将数据发送到套接字，address是形式为（ipaddr，port）的元组，指定远程地址。返回值是发送的字节数。该函数主要用于UDP协议。

sk.settimeout(timeout)
设置套接字操作的超时期，timeout是一个浮点数，单位是秒。值为None表示没有超时期。一般，超时期应该在刚创建套接字时设置，因为它们可能用于连接的操作（如 client 连接最多等待5s ）
sk.getpeername()
返回连接套接字的远程地址。返回值通常是元组（ipaddr,port）。
sk.getsockname()
返回套接字自己的地址。通常是一个元组(ipaddr,port)
sk.fileno()
套接字的文件描述符

tcp 与 udp
tcp协议有sk.listen()这个语句,udp没有

tcp 发送sever 发送消息用send,也可以用sendto,conn.send/sk.send

udp发送消息用sendto

udp里sk = socket.socket(type = socket.SOCK_DGRAM)

inp = {'filename': 'timg','filesize':59116}
msg = str(inp).encode('utf-8')
ret = struct.pack('i',len(msg))
conn.send(ret)

n = sk.recv(4)
ret = struct.unpack('i',n)

struct.pack 
struct.pack用于将Python的值根据格式符，转换为字符串（因为Python中没有字节(Byte)类型，可以把这里的字符串理解为字节流，或字节数组）。其函数原型为：struct.pack(fmt, v1, v2, …)，参数fmt是格式字符串，关于格式字符串的相关信息在下面有所介绍。v1, v2, …表示要转换的python值。

格式符”i”表示转换为int，’ii’表示有两个int变量。 
进行转换后的结果长度为8个字节（int类型占用4个字节，两个int为8个字节） 
可以看到输出的结果是乱码，因为结果是二进制数据，所以显示为乱码。 
可以使用python的内置函数repr来获取可识别的字符串，其中十六进制的0x00000014, 0x00001009分别表示20和400。

 struct.unpack 
struct.unpack做的工作刚好与struct.pack相反，用于将字节流转换成python数据类型。它的函数原型为：struct.unpack(fmt, string)，该函数返回一个元组。 

 并发:

import socketserver

class MyServer(socketserver.BaseRequestHandler):
    def handle(self):
        # 这个handle方法是每有一个客户端发起connect之后,就会执行handle
        # 在建立连接之后的所有内容都在handle中实现就可以了
        # ThreadingTCPServer帮助我们完成了tcp协议的server端的并发
        conn = self.request
        while True:
            msg = conn.recv(1024).decode('utf-8')
            print(msg)
            conn.send(msg.upper().encode('utf-8'))

server = socketserver.ThreadingTCPServer(('127.0.0.1',9000),MyServer)
server.serve_forever()