关于 socket套接字编程 tcp服务端和客户端的建立

传输层服务
    面向连接的传输服务
        基于tcp协议的数据传输
        传输特征:提供可靠的数据传输,可靠性指数据传输中无丢失,无失序,无差错,无重复

        实现手段:数据传输断开前都需要进行传输和断开的确认

        三次握手:tcp传输在数据传输建立连接的过程
            1.客户端向服务器发送连接请求
            2.服务器收到请求后,回复确认消息,表示允许连接
            3.客户端收到服务器回复,进行最终标志发送确认连接
       

        四次挥手:tcp传输在连接断开前进行断开确认的过程
            1.主动方发送报文告知被动方要主动断开连接
            2.被动方收到请求后立即返回报文告知已经准备断开
            3.被动方准备就绪后再次发送报文告知可以断开
            4.主动方发送消息,确认最终断开

        应用情况:适用于传输较大的文件,网络情况良好,需要保证传输数据可靠性的情况
        比如:网页的获取,文件下载,邮件传输,登录注册
    

    面向无连接的传输服务
        基于udp协议的传输
            传输特点:不保证传输的可靠性,传输过程没有连接和断开的流程,数据收发自由,

        应用情况:网络情况较差,对传输可靠性要求不高,需要提升传输效率.不便连接,需要灵活收发信息.
        比如:网络视频,群聊,广播发送

socket套接字编程
    目标:根据socket模块提供的接口函数,进行组合使用完成基于tcp或者udp的网络编程

    套接字:完成上述目标的一种编程手段,编程方案

    套接字分类:
        流式套接字(SOCK_STREAM):传输层基于tcp协议的套接字编程方案    
        数据报套接字(SOCK_DGRAM):传输层基于udp协议的套接字编程方案
        底层套接字(SOCK_RAM):访问底层协议的套接字编程

        *面向连接的传输--tcp协议--可靠地--流式套接字
        *面向无连接传输--udp协议--不可靠--数据报套接字

    tcp套接字服务端编程

        import  socket

        1. 创建套接字

            sockfd = socket.socket(socket_family = AF_INET,
                                   socket_type = SOCK_STREAM,
                           proto = 0)
            功能 ： 创建套接字
            参数 ： socket_family : 选择地址族类型  AF_INET
                    socket_type :  套接字类型 SOCK_STREAM 流式
                                          SOCK_DGRAM 数据报
                    proto : 选择子协议类型  通常为0
            返回值 ： 返回套接字对象

        2. 绑定服务端地址
            sockfd.bind(addr)
            功能 ： 绑定IP地址
            参数 ： 元组  （ip，port）

            localhost    可以被本机用  127.0.0.1
            127.0.0.1    同上
            192.168.205.127   可以被所有人用192.168.205.127访问
            0.0.0.0  可以被所有人用192.168.205.127访问
                     也可被自己用127.0.0.1访问

        3. 设置监听套接字
            sockfd.listen(n)
            功能：将套接字设置为监听套接字，创建监听队列
            参数：n 表示监听队列大小

            * 一个监听套接字可以连接多个客户端套接字

       4. 等待处理客户端连接请求
            connfd，addr = sockfd.accept()
            功能 ： 阻塞等待处理客户端连接
            返回值： connfd  客户端连接套接字
                     addr    连接的客户端地址

            * 阻塞函数 ： 程序运行过程中遇到阻塞函数则暂停运行，直到某种阻塞条件达成再继续运行。

        5. 消息收发

            data = connfd.recv(buffersize)
            功能 ： 接收对应客户端消息
            参数 ： 一次最多接收多少字节
            返回值 ： 接收到的内容

            * 如果没有消息则会阻塞

            n = connfd.send(data)
            功能 ： 发送消息给对应客户端
            参数 ： 要发送的内容，必须是bytes格式
            返回值 ： 返回实际发送消息的大小

        6. 关闭套接字
            sockfd.close()
            功能： 关闭套接字

[code]from socket import *

# 创建套接字

sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)

# 绑定地址

sockfd.bind(('0.0.0.0', 9999))

# 设置监听

sockfd.listen(5)

# 等待接受连接
print('waiting for connect....')
connfd, addr = sockfd.accept()
print('Connect from', addr)

while True:
# 收发消息
data = connfd.recv(1024).decode()
if data == '##':
break
print(data.decode())
n = connfd.send(b'Receive your message')
print('发送了%d个字节' % n)

# 关闭套接字

connfd.close()
sockfd.close()

    tcp客户端
        1.创建套接字
            *必须相同类型的套接字才能通信
        2.建立连接
            sockfd.connect(servr_addr)
            功能:建立连接
            参数:元组, 服务端地址
        3.消息收发
            * 消息收发要和服务端配合,避免两边都出现recv阻塞
        4.关闭套接字

[code]from socket import *

# 创建套接字

sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)

# 发起连接
server_addr = ('127.0.0.1', 9999)
sockfd.connect(server_addr)
while True:
data = input('发送>>')
if data == '##':
break
sockfd.send(data.encode())
data = sockfd.recv(1024)
print('接收到', data.decode())

# 关闭套接字
sockfd.close()

套接字传输注意事项
    1.监听套接字存在客户端即发起连接,但是最终连接的处理需要accept进行处理
    2.如果连接的另外一端退出,则recv会立即返回空字符串不再阻塞
    3.当连接的另一端退出时,再试图send发送就会产生BrokenPipeError

网络收发缓冲区

    缓存区作用:协调收发(处理)速度
             减少交互次数

    send 和 recv实际上是和缓存区进行交互,发送缓存区满时就无法发送,接受缓存
    区满时recv才阻塞

tcp粘包问题
    产生原因:
        tcp套接字以字节流方式传输时没有消息边界,发送和接收并不能保证每次发送都及时的被接受

    影响:如果每次发送内容表达一个独立的含义此时可能需要粘包防止产生歧义

    处理方法:
    1.每次发送的消息,添加结尾标志(人为添加消息边界)
    2.发送数据结构体
        'y 18 abcd...'
    3.协调收发速度,每次发送后都预留接收时间(不适合大量使用)