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Python基礎入門教程30.1 企業級開發進階 TCP編程

來源：奇酷教育發表于：2017-06-27 16:23:18

廢話少說，進入正題，這節課開始我們學習基于TCP協議的網絡編程本節內容如下什么是TCP協議TCP網絡編程——服務端程序開發TCP網絡編程——客

廢話少說，進入正題，這節課開始我們學習基于TCP協議的網絡編程

本節內容如下

什么是TCP協議
TCP網絡編程——服務端程序開發
TCP網絡編程——客戶端程序開發

1. 關于TCP協議那點事兒

TCP協議是一種面向連接、保證數據傳輸的高可靠性的，一對一的傳輸層協議

TCP協議保證連接的可靠性是通過它的通信特征來確定的：首先保證正確建立可靠的連接，主要通過三次通信握手來確定；其次保證數據包的數量和順序不會丟失和錯亂，如果發現數據包發送失敗會重新發送；第三當連接終止時，連接雙方都需要獨立關閉自己的連接，通過四次揮手確定連接斷開。

建立可靠連接的三次握手

斷開連接的四次揮手操作

從上面的操作過程我們可以發現一個規律，服務器端總是處于等待狀態，客戶端會主動發起和服務器的連接，通過三次握手建立可靠的連接并進行數據的傳輸。一直到最后客戶端發起關閉連接請求，經過四次揮手操作斷開和服務器之間的連接

所以正常情況下， TCP網絡編程一般是首先開發服務端程序，然后開發客戶端程序。

2. TCP服務端編程

python中的網絡編程，就類似生活中將兩臺PC用網線連接起來一樣，網線表示網絡，需要水晶頭將網線連接到電腦上才能正常的操作；python提供了這樣的水晶頭：套接字（socket）

TCP網絡編程就是這么回事

2.1 API解析

socket模塊：TCP網絡編程，需要引入這個模塊

socket()：socket模塊中的socket()對象，可以用于創建套接字：socket(family, type)
- 參數family：連接的IP地址類型，socket.AF_INET表示的是IPv4的地址，socket.AF_INET6表示的是IPv6的地址
- 參數type：連接數據傳輸類型，使用socket.SOCK_STREAM表示使用流協議（TCP）
- 返回值：一旦創建成功，返回一個套接字對象，姑且命名為sc

bind()：用于將套接字和主機IP以及端口號Port進行綁定，就是上面例圖中將網線插到電腦上
bind()是socket對象的方法，可以直接通過socket對象調用
bind()方法只接受一個元組類型的參數，將ip地址和端口填寫進去即可
sc.bind(（"192.168.1.1", 8080）)

listener(count)：監聽連接的方法，一般在服務端編程中使用，調用socket對象的listener()方法，就會讓服務器程序處于等待客戶端連接
- 參數count：一個整數數據，表示允許最大的連接數量

accept()：接收客戶端的連接，這是一個阻塞方法，一旦程序執行到accept()方法，就會處于等待狀態不繼續執行，一直到有客戶端連接進來才會繼續執行程序

recv()：用于接收遠程套接字對象發送的數據
- 返回值：遠程套接字發送的數據

sendall(data)：用于向遠程主機發送數據
- 參數data：用于發送的數據

close()：套接字的關閉方法，通信完畢之后，一定要記得關閉和服務器之間的TCP連接，釋放資源。

2.2 TCP服務端程序編寫

服務端程序開發，首先創建服務端程序的套接字對象，將套接字對象跟服務器IP地址和端口進行綁定；其次開始設置啟動監聽，等待客戶端的連接；如果客戶端一旦連接進來，就可以和客戶端之間進行數據的收發操作；最后執行完成，關閉套接字

服務端程序開發流程

service.py代碼如下：

import socket

# 創建服務端套接字
sc = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)

# 綁定服務端IP地址和端口
sc.bind(("192.168.10.115", 8888))

# 開始監聽
sc.listen(10)

# 等待連接
print("服務端程序啟動完成，等待連接中...")
conn, addr = sc.accept()
print("客戶端%s連接成功" % str(addr))

# 向客戶端發送消息
conn.sendall("你好，客戶端，我是服務器".encode("utf-8"))

# 關閉和這個客戶端的套接字
conn.close()

運行上面的程序，我們會看到如下的等待界面：

服務端程序啟動了

此時，我們通過telnet來訪問以下這個ip和對應的端口，會發現服務器給我們發送了數據

telnet訪問得到服務器發送的數據

同時我們運行的服務端也接收到了用戶的請求

服務端接收到客戶端的連接

2.3 TCP客戶端程序編寫

相對于服務端編程，客戶端編程就變得比較簡單了，我們通過創建客戶端套接字對象，通過調用套接字對象的connect(ip, port)方法連接指定ip和端口port的服務器，然后和服務器之間進行數據通信，通信完畢關閉客戶端套接字。

客戶端編程訪問服務端程序

client.py代碼如下：

import socket

sc = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)

sc.connect(("192.168.10.115", 8888))

msg = sc.recv(1024)
print("接收到服務器的歡迎消息:" + msg.decode("utf-8"))

sc.sendall("你好服務器".encode("utf-8"))

sc.close()