目录
一，网络基础
网络编程是指通过计算机网络进行信息交换与通信的技术。网络通信依赖于网络协议，网络协议规定了数据传输的格式、方法以及数据交互的规则。在计算机网络中，最常见的两种通信协议是TCP 和UDP
1，TCP协议
TCP(Transmission Control Protocol，传输控制协议)是一种面向连接的协议，提供可靠的、按顺序到达的通信服务。TCP 协议通过三次握手建立连接，并通过四次挥手断开连接。其主要特点如下:
| 面向连接: | TCP需要在数据传输前建立连接。数据传输之前，发送方和接收方需要通过三次握手来确认连接的可靠性。 |
| 可靠性: | TCP通过序列号、确认应答、重传机制等方式保证数据的可靠传输。如果数据丢失或损坏，TCP 会自动进行重传。 |
| 流量控制: | TCP通过滑动窗口技术来控制数据传输速率，防止接收方处理不过来数据 |
| 有序性: | 数据包的接收顺序由TCP保证，接收方会按序号将数据重新组装。 |
在实际应用中，TCP适合于那些对数据的可靠性和顺序性有严格要求的场景，例如文件传输、电子邮件等
2，UDP协议
UDP(User Datagram Protocol，用户数据报协议)是一种无连接的协议，它的主要特点是简单、快速,但不保证数据的可靠性和顺序。UDP协议的主要特点如下:
| 无连接: | UDP不需要建立连接，因此通信双方无需进行握手。 |
| 不可靠传输: | UDP不提供确认应答机制,也不保证数据到达的顺序,可能会丢包或出现乱序的情况。 |
| 速度较快: | 由于不需要建立连接和处理数据传输的复杂性，UDP在传输过程中速度较快，适合用于实时性要求较高的应用场景。 |
| 适用于广播和多播: | UDP支持广播和多播，可以在网络中同时向多个接收方发送数据。 |
UDP适用于那些对实时性要求较高，但不要求数据可靠性保障的场景，例如在线游戏、视频会议等。
3，Socket简介
Socket 是网络通信的基础，是实现网络编程的抽象层。在 Python 中，socket 模块提供了对 Socket 的封装，使得我们可以轻松实现 TCP 和 UDP 通信。Socket 接口提供了发送、接收、连接、断开等操作，允许我们在程序中实现网络通信。
| IPv4和IPv6: | Socket 支持IPv4和 IPv6 协议，通过指定不同的地址族(AF INET 表示 IPv4,AF INET6表示IPv6)可以支持不同的网络环境。 |
| 协议类型: | Python的Socket模块支持两种主要的协议类型:SOCKSTREAM表示TCP协议，SOCK DGRAM 表示 UDP 协议。 |
二，TCP编程
在 TCP 编程中，客户端和服务器之间的通信需要经过连接的建立和断开。以下是基于 Python 实现 TCP 客户端和服务器的示例。
1，tcp客户端示例
import socket
def tcp client():
client socket=socket.socket(socket.AF INET, Socket.SOCK STREAM)
message ='Hello,Server'
client_socket.send(message.encode('utf-8'))
response=client socket.recv(1024)
print('Received from server:'，response.decode('utf-8'))
client socket.close()
if __name__=='__main__':
tcp_client()| socket.socket(socket.AF INET,Socket.SOCK STREAM): | 创建一个TCP 客户端Socket，使用IPv4地址族(AFINET)和TCP协议(SOCKSTREAM)。 |
| client_socket.connect(('127.0.0.1'，12345)): | 通过IP地址和端口连接到服务器 |
| client_socket.send(): |
将数据发送到服务器，数据需要进行编码(encode('utf-8'))。 |
| client_socket.recv(): | 接收来自服务器的数据，最多接收1024字节。 |
| client_socket.close(): | 关闭客户端Socket 连接。 |
2，tcp服务器示例
import socket
def tcp_server():
server socket = socket.socket(socket.AF INET, socket.SOCK STREAM)
server socket.bind(('127.0.0.1'，12345))
server socket.listen(5)
print('Server is listening...')
while True:
client socket,client address=server socket.accept()
print(f'Connection from {client address}')
message =client socket.recv(1024)
print(f'Received message:{message.decode("utf-8")}')
client socket.send(b'Hello，Client')
client socket.close()
ifname__name__== '__main__':
tcp_server()| server_socket.bind(('127.0.0.1'，12345)): | 绑定服务器的 IP 地址和端口, |
| server_socket.listen(5): | 开始监听连接，最大连接数为5。 |
| server_socket.accept(): | 接受客户端连接。 |
client_socket.recv(1024): |
接收客户端消息 |
| client_socket.send(b'Hello，Client'): | 向客户端发送响应消息。 |
| client_socket.close(): | 关闭与客户端的连接。 |
三，UDP编程
UDP 编程与 TCP编程的最大区别在于UDP不需要建立连接，客户端和服务器直接发送和接收数据
1，UDP客户端示例
import socket
def udp client():
client socket =socket.socket(socket.AF INET, socket.SOCK DGRAM)
message ='Hello, UDp Server'
client socket.sendto(message.encode('utf-8'),('127.0.0.1',12345))
response,server address=client socket.recvfrom(1024)
print('Received from server:',response.decode('utf-8'))
client socket.close()
if__name__=='__main__':
udp_client()| socket.socket(socket.AF INET,socket.SOCK DGRAM): | 创建 UDP 客户端 Socket. |
| client_socket.sendto(): | 发送数据到指定的目标地址和端口。 |
| client_socket.recvfrom(): | 接收来自服务器的响应，返回接收到的数据和服务器地址。 |
2，UDP服务器示例
import socket
server socket =socket.socket(socket.AF INET, socket.SOCK DGRAM)
server socket.bind(('127.0.0.1'，12345))
print('Server is listening...')
while True:
message,client address=server_socket.recvfrom(1024)
print(f'Received message: {message.decode("utf_8")}")
server_socket.sendto(b'Hello,UDp Client',client_address)
if__name__=='__main__':
udp_server()| server_socket.bind(('127.0.0.1'，12345)):。 | 绑定服务器的 IP 地址和端口 |
| server_socket.recvfrom(1024): | 接收来自客户端的数据，并返回数据和客户端地址 |
| server_socket.sendto(): | 向指定客户端地址发送响应数据。 |
4，案例
第一台
import socket
host='192.168.10.101'
port=12345
s=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
s.bind(host,port)
s.listen(1)
sock,addr=s.accept()
print('连接成功')
info=sock.recv(1024).decode()
while info !='bye':
if info:
print('收到的信息是：'+info)
send_data=input('请输入你要发送的信息：')
send_data=str(send_data)
sock.send(send_data.encode())
if send_data=='bye':
break
info=sock.recv(1024).decode()
sock.close()
s.close()
第二台
import socket
s=socket.socket()
host='192.168.10.101'
port=12345
s.connect((host,port))
print('已建立连接')
info=''
while info !='bye':
send_data=input('请输入你要发送的信息：')
send_data=str(send_data)
s.send(send_data.encode())
if send_data=='bye':
break
info=s.recv('1024').decode()
print('接受到的信息是：'+info)
s.close()