文章目录

一、套接字（socket）概述
二、基于TCP协议的socket
- socket初使用
- 如果发送的是中文数据，则使用编解码
- 简易聊天程序
三、基于UDP协议的socket
- 基于UDP协议的简易聊天程序
- 改进，署名，输出带颜色
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一、套接字（socket）概述

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。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。

socket有很多种类型,但是咱们只需要知道两种就可以了

sk = socket.socket(family = AF_INET, type=SOCK_STREAM)

family :
1.AF_UNIX基于文件类型的套接字(早期socket是源自于unix系统而研发的一个功能,主要是为了同一台电脑上,多个程序直接通信) unix系统的中心思想是 : 一切皆文件
2.AF_INET基于网络类型的套接字

  type:一种是基于TCP协议   SOCK_STREAM一种是基于UDP协议   SOCK_DGRAMtcp 协议 : 可靠的,面向连接的,面向字节流形式的传输方式udp协议 : 不可靠的,不面向连接的,面向数据报的传输方式,但是它快

打开socket源码可以看到：

二、基于TCP协议的socket

所有的业务逻辑都在接收连接内进行，其他的都是一样的。

socket初使用

程序示例：
server_.py

import socket
import time
sk = socket.socket()# 不传参数,默认使用基于网络类型的套接字, 协议 : TCP
# 127.0.0.1
sk.bind(('127.0.0.1',8080))# 端口的范围是0-65535   但是 0-1023 这些是保留的，别用
sk.listen()# 监听，同时能接受的连接print(123)
conn,addr = sk.accept()# 等待接受客户端的连接  阻塞等待
print(456) # 客户端运行连接之后才执行
ret = conn.recv(1024)  #接收客户端信息
print(ret)       #打印客户端信息
conn.send(b'hi')        #向客户端发送信息
print('conn:',conn)
print('addr:',addr)time.sleep(20)conn.close()
sk.close()

client_.py

import socket
import time
sk = socket.socket()sk.connect(('127.0.0.1',8080))# 连接
sk.send(b'hello!')
ret = sk.recv(1024)         # 对话(发送/接收)
print(ret)
time.sleep(20)sk.close()

刚开始运行服务器端（server_.py）：

由于客户端还没连接上服务器端，所以会先等待接受客户端的连接（阻塞等待）

运行客户端（client_.py）：

发现已经连接上服务器端，并接收到服务器端发来的数据（b’hi’）

再打开server_.py的控制台：

可以看到客户端连接之后，456被打印出来，并且收到了客户端发来的数据（b’hello!’）

conn显示的是连接信息，里面的laddr是服务器端的ip地址和端口号，raddr是客户端的ip地址和客户端运行之后自己产生的端口号
addr:客户端的ip地址和端口号， ip地址 + 端口能唯一找到某台电脑上的某一个服务程序

如果发送的是中文数据，则使用编解码

程序示例：

sever_.py

import socket
import time
sk = socket.socket()
sk.bind(('127.0.0.1',18080))
sk.listen()# 开机
print(123)
conn,addr = sk.accept()msg_r = conn.recv(10)# 接受数据,接受10个字节
print(msg_r.decode('utf-8'),addr)
conn.close()
sk.close()

client_.py

import socket
import time
sk = socket.socket()sk.connect(('127.0.0.1',18080))# 连接sk.send('中文'.encode('utf-8'))sk.close()

服务器端收到效果：

简易聊天程序

基于以上代码,将此改成,可以一直聊天的逻辑,并且带标识退出的的逻辑，程序示例：
sever_2.py

import socketsk = socket.socket()sk.bind(('127.0.0.1',10086))
sk.listen()
conn,addr = sk.accept()while 1:mess = conn.recv(1024)print(mess.decode('utf-8'))if mess == 'q':breakmess2 = input('服务器端发送消息：')conn.send(mess2.encode('utf-8'))if mess2 == 'q':breakconn.close()
sk.close()

client_2.py

import socketsk = socket.socket()sk.connect(('127.0.0.1',10086))while 1:mess = input('客户端发送消息：')sk.send(mess.encode('utf-8'))if mess == 'q':breakmess2 = sk.recv(1024)print(mess2.decode('utf-8'))if mess2 == 'q':breaksk.close()

效果展示：
客户端：

服务器端：

能实现聊天，但是，这样也有一种问题，如果再开一个客户端给服务器发消息，则服务器端收不到第二个客户端发的消息，就像服务器在接电话，第三者给他打电话就不行。那如果想接第三者的电话，必须先挂断正在进行的通话。
服务器端的代码可以试着这样改：

import socketsk = socket.socket()sk.bind(('127.0.0.1',10086))
sk.listen()
while 1:conn,addr = sk.accept() # 一直接电话while 1:mess = conn.recv(1024)print(mess.decode('utf-8'))if mess == 'q':breakmess2 = input('服务器端发送消息：')conn.send(mess2.encode('utf-8'))if mess2 == 'q':breakconn.close()
sk.close()

效果：
客户1：

服务器端：

客户2：

这样能实现服务器与多个客户端轮流聊天，但是这里明显有一个缺陷，服务器端需要先挂断当前聊天才能与下一个客户端聊天，不能实现同时与多个客户端聊天。udp 就没有这个问题，可以说是相当强大了。

三、基于UDP协议的socket

可以看出，udp相比于tcp逻辑更简单，这意味着代码量会更少，并且最最重要的是服务器端可以同时和多个客户端通信。

基于UDP协议的简易聊天程序

sever_3.py

import socketsk = socket.socket(type=socket.SOCK_DGRAM)
sk.bind(('127.0.0.1',8990))while 1:s ,addr =sk.recvfrom(1024)print(s.decode('utf-8'))mess = input('服务器端发送消息：')sk.sendto(mess.encode('utf-8'), addr)sk.close()

client_3.py

import socketsk = socket.socket(type=socket.SOCK_DGRAM)
while 1:mess = input('客户端发送消息：')sk.sendto(mess.encode('utf-8'),('127.0.0.1',8990))s, addr = sk.recvfrom(1024)print(s.decode('utf-8'))sk.close()

效果：
客户端1：

服务器端：

客户2：

这样一个服务器端可以和多个客户端同时通信，从实用性上看，可以明显感觉到UDP用着更便捷。

改进，署名，输出带颜色

上面的客户端看着比较丑陋，咱们把客户端名字调整一下，并在服务器端输出文字带颜色，看起来更炫酷。
首先看一下颜色表，
图片截自：pycharm控制台输出带颜色
示例：

print('\033[31m你好～\033[0m')

效果：

万事具备，开搞：

sever_.py

import socketsk = socket.socket(type=socket.SOCK_DGRAM)# udp协议
sk.bind(('127.0.0.1',8090))
# 需求: 根据每个客户端的名字,去加上颜色
dic = {'悟空':'\033[32m','张三丰':'\033[33m','赵敏':'\033[35m'}
# 收发
while 1:msg_r,addr = sk.recvfrom(1024)# 接收来自于哪里的消息msg_r = msg_r.decode('utf-8')name = msg_r.split(':')[0].strip()color = dic.get(name,'')# get(key,default)  获取字典中key对应的value,如果没有key则返回defaultprint('%s %s \033[0m'%(color,msg_r))msg_s = input(('>>>'))sk.sendto(msg_s.encode('utf-8'),addr)# 发给谁的消息sk.close()

client_.py

import socket
sk = socket.socket(type=socket.SOCK_DGRAM)# udp协议
name = input('请输入您的名字:')
# 收发
while 1:msg_s = input(('>>>'))info = name + ' : ' + msg_ssk.sendto(info.encode('utf-8'), ('127.0.0.1',8090))  # 发给谁的消息msg_r,addr = sk.recvfrom(1024)# 接收来自于哪里的消息print(msg_r.decode('utf-8'))sk.close()

客户1：

客户2：

最终服务器端效果：

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越来越糟，还是会侥幸变好，取决于你的努力，以及面对大方向的选择，这基本取决于一个人一生的浮沉。做一个努力的人的好处在于，人人见了你都想帮你，如果你自己不做出一点努力的样子，人家想拉你一把，都不知道你的手在哪里。
——刘同《向着光亮那方》

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