套接字sockets

【sockets套接字编程】

１．目的：
通过编程语言提供的函数接口进行组合，更简单的完成基于tcp或者udp通信的网络编程

２．套接字：
完成上述目标的一种编程方法

３．套接字分类：
流式套接字（SOCK_STREAM）: 传输层基于tcp的协议进行通信
数据报套接字（SOCK_DGRAM）: 传输层基于udp协议进行通信
底层套接字（SOCK_RAM）: 访问底层协议的套接字

【tcp流式套接字和udp数据报套接字使用区别】

流式套接字采用字节流的方式传输，而数据报套接字以数据包形式传输
tcp会产生粘包现象，udp不会
tcp编程保证数据传输的可靠性，udp则不保证
tcp需要listen accecp,udp不需要
tcp使用recv send进行消息收发，udp使用recvfrom和sendto

【补充】

sendall()
功能：同send
参数：同send
返回值：发送成功返回None,发送失败返回异常

【套接字对象】

(s表示一个套接字对象)
s.fileno()
功能：
获取套接字的文件描述符
文件描述符：
每一个IO事件操作系统都会分配一个不同的正数与之匹配，该正数即为此IO操作的文件描述符

sys.stdin    0
sys.stdout  1
sys.stderr  2
In [1]: import sysIn [2]: sys.stdin.fileno()
Out[2]: 0
In [3]: sys.stdout.fileno()
Out[3]: 1In [4]: sys.stderr.fileno()
Out[4]: 2

s.type:获取套接字的类型

s.family: 地址类型

s.getsockname()
功能：获取套接字绑定的地址
s.getpeername()
功能：用户连接套接字，获取连接端的地址
s.setsockopt(level,optname,value)
功能：
设置套接字选项
参数：
leval:设置选项的类型
IPPROTP_TCP IPPROTO_IP
SOL_SOCKET
optname:选项类型中的子选项
value:为选定的选项设置值

s.getsockopt(level,optname)
功能：获取套接字选项值
参数：
leval:获取选项的类型
IPPROTP_TCP IPPROTO_IP
SOL_SOCKET
optname:选项类型中的子选项
返回值：
获取到的值

【udp套接字应用之广播】

一点发送多点接收
目标地址：广播地址　一个网段内最大的地址
广播:176.130.5.255
广播风暴：
占用大量的带宽造成网络拥塞

示例：

broadcast_send.py

from socket import *
from time import sleep# 广播地址
dest = ('176.130.5.255',9999)# 创建数据报套接字
s = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM)# 设置套接字可以发送接收广播
s.setsockopt(SOL_SOCKET,SO_BROADCAST,1)while True:sleep(2)s.sendto('恬恬^_^'.encode(),dest)s.close()

broadcast_recv.py

from socket import *# 创建数据报套接字
s = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM)# 设置可以接收广播
s.setsockopt(SOL_SOCKET,SO_BROADCAST,1)# 固定端口号
s.bind(('',9999))while True:try:msg,addr = s.recvfrom(1024)print('从{}获取信息：{}'.\format(addr,msg.decode()))except (KeyboardInterrupt,SyntaxError):raiseexcept Exception as e:print(e)
s.close()

【tcp应用之http传输】

HTTP协议—>超文本传输协议
用途：
编写基于http协议的数据传输程序
网站中浏览器端获取网页的过程
作用：
将想要获取的内容以http协议的格式发送给服务端，
服务端根据格式进行解析获取到真实需求，
将结果以http协议的格式回复给客户端
特点：
1. 应用层协议，传输层使用tcp服务
2. 简单、灵活、和多种语言对接方便
3. 无状态的协议，即不记录用户使用过程中传递的内容
4. http1.1版本　支持持久连接
请求与响应：
　　http请求（Request）
请求格式：
请求行：具体的请求类别
GET / 　　HTTP/1.1
请求种类　　　请求内容　协议版本
请求头：对请求信息的具体描述
Accept:text/html
以键值对的格式对信息进行具体描述

空行
请求体：具体的请求参数或者提交内容
请求类型：
GET：获取网络资源
POST：提交一定的附加数据，得到返回结果
HEAD：获取响应头
PUT：更新服务器资源
DELETE：删除服务器资源
CONNECT：＃保留，暂无作用
TRACE：用于测试
OPTIONS：获取服务端性能
HTTP响应(Response)
是服务器给客户端发
响应格式：
响应行：反馈具体的响应情况
HTTP/1.1 200 OK
版本响应码附加信息
响应码：
1xx 提示信息，表示请求已被接受
2xx 响应成功
3xx 响应需要重定向
4xx 客户端错误
5xx 服务端错误
如：200 响应成功
　　　　404 请求内容不存在
401 没有访问权限
500 服务器发生未知错误(bug)
503 服务器暂时不能执行

响应头：对响应的具体描述
Accept-Ranges:bytes
以键值对方式给出响应信息的具体描述
空行
响应体：将客户想要的内容进行返回

要求：什么是http协议
请求格式和每部分的功能
响应格式和每部分功能
http请求和响应的流程

httpserver (HTTP协议)：
1. 接收浏览器的连接
2. 将接收内容解析
3. 组织响应内容
4. 将响应内容回发给浏览器

【本地套接字】

Linux下文件类型：
b(快设备文件)
c(字符设备文件显示器、键盘等)
d(目录/文件夹)
-（普通文件压缩包、音视频、文本）
l(链接文件)
s(套接字文件)
p(管道文件)
(套接字文件不占磁盘空间的，始终在内存中运行)
srwxrwxr-x 1 tarena tarena 0 6月 8 11:07 sock_file
(所以大小为0)
作用：
用于本地不同的程序间进行通信
（在Linux和Unix操作系统下，提供本地进程间通信的一种方式）
本地套接字创建流程：
1. 创建套接字对象（文件）
  sockfd = socket(AF_UNIX,SOCK_STREAM)
2. 建立套接字文件
  sockfd.bind(path)绑定一个文件
  path是一个文件的路径字符串
3. 监听
4. 接收发送消息
补充：
os.path.exists(path)
功能：判断一个文件是否存在
参数:文件位置
返回值：存在返回True,否则返回False
os.unlink() os.remove
功能：删除一个文件
参数：要删除的文件路径

unix_recv.py

from socket import *
import os# 确定使用哪个套接字文件
sock_file = './sock_file'# 如果已经存在同名的文件则删除
if os.path.exists(sock_file):os.unlink(sock_file)# 创建本地套接字
sockfd = socket(AF_UNIX,SOCK_STREAM)
# 绑定套接字文件
sockfd.bind(sock_file)
# 监听
sockfd.listen(5)
# 消息收发
while 1:connfd,addr = sockfd.accept()while 1:data = connfd.recv(1024)if data:print(data.decode())connfd.send(b'Receive your message')else:break

unix_send.py

# 本地套接字发送端from socket import *# 确保和另一端使用相同的套接字文件
sock_file = './sock_file'
# 创建本地套接字
sockfd = socket(AF_UNIX,SOCK_STREAM)
# 连接另一端
sockfd.connect(sock_file)# 收发消息
while 1:msg = input('>>>')if msg:sockfd.send(msg.encode())data = sockfd.recv(1024).decode()print('收到消息:',data)else:break
sockfd.close()