[网络协议]36. CS 网络编程

1.客户端与服务端

计算机发展初期用户去取数据，直接就去主机拿，区分出客户端和服务端。

客户端：用户安装的软件。
服务端：统一管理数据库主机中的软件，再后来服务端外加了业务逻辑。
服务器：运行服务端的计算机被称为服务器。

(client)客户端：响应服务器向客户提供本地服务的程序。
(server)服务端: 对客户端机器提供数据服务程序。

1.1常用的两种架构

1. cs架构 client server  客户端-服务器模式。
2. bs架构 browser server 浏览器-服务器模式。

cs 架构要求
1.用户操作系统安装客户端，产商操作系统部署服务端。
2.每个用户需要独立安装软件，服务端升级也要每个用户升级客户端。

2.socket层

socket层：应用层于TCP/IP协议通信的中间抽象出来的一组接口，这个接口称为抽象层。
socket = ip + port。
ip 标识互联网中主机位置。
port 标识主机上的一个应用程序。
ip地址是配置到网卡上的，而port书应用程序开启的，ip与port的绑定标识了互联网中独一无二的一个应用程序。

3.套接字的工作流程

3.1 套接字方法

.bind()    绑定（主机，端口号）到套接字。
.listen()  开启TCP监听。
.accept()  被动接受TCP客户端的连接，为阻塞态，等待链接的到来,。返回一个对应此处连接的套接字。

客服端套接字方法
.connect() 主动初始化TCP服务器连接

公用方法
.recv()  接收TCP数据。
.send()  发送TCP数据，本质就是循环调用send在等待发送数据大于已端缓存区剩余空间时，数据不会丢失，循环调用send知道发送完。
.close() 关闭套接字。

4.基于TCP协议通信

TCP是基于链接的，必须先启动服务端，然后再启动客户端去链接服务器。

4.1服务端

# A1.调用socket() 实例化一个服务端对象。

import socket                          
server = socket.socket()                

# A2.TCP服务端对象调用bind()。
# 方法绑定监听的端口，给socket赋值一个ip地址个端口(以元组类型赋值)。

server.bind(('127.1.1.1', 8900))        

# A3.当服务器有了ip和端口号，调用listen(),方法进行监听，设置半链接池。

server.listen(5)

# A4.服务器对象调用accept()阻塞，等待客户端连接，如果成功则会返回两个参数。
# 1. sock 当前连接对象  2. addr 客服端的地址  就是ip + 端口。

sock, addr = server.accept()           

# A5.服务端接收TCP协议信息，最大1024字节的内容。byte类型。

date = sock.recv(1024)
print(date)                             

# A6.服务端对信息进行处理，并将处理的结果调用send()发送TCP协议信息,给客户端。

sock.send(date.upper())                     # 小写转大写

# A7. 关闭与客户端通信的套接字。

sock.close()

# A8.关闭服务端de套接字。

server.close()

4.2客户端

# B1.此时客户端调用socket()实例化一个对象。

import socket  
client = socket.socket()  

# B2.客户端对象调用connect()方法绑定TCP服务端对象监听的位置，连接成功。

client.connect(('127.1.1.1', 8900))

# B3.客户端对象调用send()方法发送数据请求, byte类型。

client.send(b'hello')

# B4.客户端接收信息，最大1024字节的内容。
date = client.recv(1024)
print(date) 

# B5.客户端套接字关闭，结束。
client.close()

5.连接循环与通行循环

import socket                           
server = socket.socket()                
server.bind(('127.1.1.1', 8900))       
server.listen(5)

while True:                                # 链接循环，可以不停的
    print('正常监听：')
    sock, addr = server.accept()     
    while True:                            # 通行循环
        date = sock.recv(1024)

        if len(date) == 0:                 # 客户端断开就会收到空信息，一直循环打印''
            break

        print('收到消息：%s' % date.decode('utf-8'))    

        in_msg = input('回复消息：')
        sock.send(in_msg.encode('utf-8'))        
    sock.close()
    
server.close()

正常监听：
收到消息：钱准备好了，货呢？
回复消息：货也准备好了，请验货！
收到消息：有内鬼快跑！
回复消息：我操！

import socket                                  
client = socket.socket()                       
client.connect(('127.1.1.1', 8900))

while True:                                   # 通行循环
    in_msg = input('发送消息：')
    client.send(in_msg.encode('utf-8'))
    date = client.recv(1024)
    print('收到消息：%s' % date.decode('utf-8'))  
    is_ok = input('按下*断开通信：')
    if is_ok == '*':
        break
        
client.close()

发送消息：钱准备好了，货呢？
收到消息：货也准备好了，请验货！
按下*断开通信：
发送消息：有内鬼快跑！
收到消息：我操！
按下*断开通信：*

5.1断开客户端问题

服务端在与客服端正常通信中，如果客服端正常断开，服务端会一直接到空数据包。
加上一个判断语句，如果收到空的数据包就表示客户端断开了，则使用break退出通信循环。

还有一种情况是服端非正常断开，客户端会报错。
ConnectionResetError: [WinError 10054] 远程主机强迫关闭了一个现有的连接。

import socket                          
server = socket.socket()                
server.bind(('127.1.1.1', 8900))        
server.listen(5)

while True:                            # 链接循环，可以不停的
    print('正常监听：')
    sock, addr = server.accept()       
    while True:                        # 通行循环
        try:                           # 检测错误
            date = sock.recv(1024)

            if len(date) == 0:         # 客户端断开就会收到空信息，一直循环打印''
                break

            print('收到消息：%s' % date.decode('utf-8'))  
            in_msg = input('回复消息：')
            sock.send(in_msg.encode('utf-8'))
        except ConnectionResetError:
            print('远程主机强迫关闭了')
            break

    sock.close()
server.close()

6.UDP通信流程

6.1参数和方法

udp协议是无连接的，先启动谁都没问题。
 参数 (type=socket.SOCK_DGRAM)，设置通信UDP协议。
设置客户务端的socket 参数 (socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)，设置通信UDP协议。
.recvfrom() 接收UDP数据。
.sendto()   发送UDP数据。

6.2 UDP服务端

import socket
server = socket.socket(type=socket.SOCK_DGRAM)
server.bind(('127.0.0.1', 8090))

date, client_addr = server.recvfrom(1024)
print(date)
print(client_addr)
server.sendto(date.upper(), client_addr)

server.clase()

6.3 UDP客户端

import socket
client = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)

msg =input('输入：').strip()
client.sendto(msg.encode('utf-8'), ('127.0.0.1', 8090))
date, sever_addr = client.recvfrom(1024)
print(date)

client.close()

6.4 循环通信

import socket
server = socket.socket(type=socket.SOCK_DGRAM)
server.bind(('127.0.0.1', 8090))

while  True:
    date, client_addr = server.recvfrom(1024)
    print(date)
    print(client_addr)
    server.sendto(date.upper(), client_addr)

server.clase()

import socket
client = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)

while True:
    msg =input('输入：').strip()
    client.sendto(msg.encode('utf-8'), ('127.0.0.1', 8090))
    date, sever_addr = client.recvfrom(1024)
    print(date)

client.close()

clase()

import socket
client = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)

while True:
    msg =input('输入：').strip()
    client.sendto(msg.encode('utf-8'), ('127.0.0.1', 8090))
    date, sever_addr = client.recvfrom(1024)
    print(date)

client.close()