网络编程基础（一）

一、套接字

1.分类
1.1面向连接的套接字

面向连接的套接字，需要在通信之前就要先建立一个连接，也称为虚拟电路或者流套接字。

实现这种连接类型的主要协议为`传输控制协议TCP`，创建`TCP`套接字必须要使用`SOCK_STREAM`作为套接字类型。

1.2面向无连接的套接字

在通信开始之前不需要进行建立连接，也被称为数据报。

这种连接类型的主要协议为`用户数据报服务UDP`, 创建这种套接字，必须要使用`SOCK_DGRAM`作为套接字类型.

二、基本使用

1.socket模块函数

创建socket的一般语法：

socket(socket_family, socket_type, protocol=0)

eg: TCP
tcp_sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
eg: UDP
usp_sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)

如果我们使用from socket import *导入socket属性，即将socket属性引入命名空间中，那么就可以使用下面的简短代码创建套接字:

tcp_sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)

2.常见的套接字对象方法：

三、创建服务器和客户端

(一).TCP的Server和Client

1.TCP server

伪代码模版块:
ss = socket()               # 创建服务器套接字
ss.bind()                   # 套接字与地址绑定 
ss.listen()                 # 监听连接
inf_loop:                   # 服务器无限循环
    cs = ss.accept()        # 接收客户端连接
    comm_loop():            # 通信循环
        cs.recv()/cs.send() # 对话（接收/发送）
    cs.close()              # 关闭客户端套接字
ss.close()                  # 关闭服务器套接字 （可选）

简述：

1、所有的套接字通过使用socket.socket()函数来创建的。
2、由于服务器需要占用一个端口并等待客户端的请求，所以其必须绑定 到一个本地地址,TCP是面向连接的，在其开始操作之前，必须安装一些基本设施。
3、监听连接后，服务器就可以开始他的无线循环
4、调用accept()之后，开启了(单线程)服务器，等待连接。默认下，accept()是阻塞的。
5、服务器接收连接之后，就会返回(利用accept())一个独立的客户端套接字,用来进行数据交换。
客户端关闭连接之后，不会影响服务端的无线循环。但可以使用close()函数主动退出。

Demo：

# 一个TCP-server，
# 接收客户端的信息，并打上时间戳，返回给client
# 返回格式： time + data
# 
# coding=utf-8

from socket import *
from time import ctime

# 相关属性
host = ''   # 变量是空白的，对bind()函数的标识，其可以使用任何可用地址。
port = 21567
buffer_size = 1024
address = (host, port)

# 建立连接
tcp_server = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)
tcp_server.bind(address)
tcp_server.listen(5)   # 同时连接的最大值

# 逻辑
while True:
    print ("[+] waiting for connection...")
    tcp_client, address = tcp_server.accept()  # 得到连接客户端的套接字
    print ("[+] ...connected from:", address)

    while True:
        data = tcp_client.recv(buffer_size)  # 得到客户端发送的数据
        if not data:
            break
        tcp_client.send('[M] [%s] %s' % (ctime(), data))  # 返回已处理数据

    tcp_client.close()
tcp_server.close()   # 这一行永远不会执行

2.TCP Client

# 伪代码板块

cs = socket()              # 创建客户端套接字
cs.connect()               # 尝试连接服务器
comm_loop:                 # 通信循环
    cs.send()/cs.recv()    # 对话（发送/接收）
cs.close()                 # 关闭客户端套接字

简述：

1、利用socket.socket()创建的
2、利用Connect连接到服务器

Demo:

# coding=utf-8

from socket import *

# 属性
host = 'localhost'
port = 21567
buffer_size = 1024
address = (host, port)

# 连接
tcp_client = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)
tcp_client.connect(address)

# 逻辑处理
while True:
    data = raw_input('>> ')
    if not data:
        break
    tcp_client.send(data)
    data = tcp_client.recv(buffer_size)
    if not data:
        break
    print data

tcp_client.close()

(二).UDP的Server和Client

1. UDP server

# 伪代码板块

ss.socket()           # 创建服务器套接字
ss.bind()             # 绑定服务器套接字
inf_loop:             # 服务器无限循环
    cs = ss.recvfrom()/ss.sendto()  # 接收/发送
ss.close()            # 关闭服务器套接字

简述：

1、对于UDP的连接，不需要很多设置，在这里，它与TCP服务器最显著的差别： 没有为了确认成功通信而使客户端连接到一个独立的套接字

Demo：

# coding=utf-8

from socket import *
from time import ctime

# 属性
host = ''      # 变量是空白的，对bind()函数的标识，其可以使用任何可用地址。
port = 21567
buffer_size = 1024
address = (host, port)

udp_server = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM)
udp_server.bind(address)

while True:
    print ("[+] waiting for connection...")
    data, address = udp_server.recvfrom(buffer_size)
    udp_server.sendto("[M] [%S] %s " % (ctime(), data), address)
    print "[+] ...received from and returned to:", address

udp_server.close()

2.udp client

# 伪代码
cs = socket()    # 创建客户端套接字
comm_loop:       # 通信循环
    cs.sendto()/cs.recvfrom    # 对话（发送/接收）
cs.close()       # 关闭客户端套接字

简述：

对于UDP连接，一旦创建了套接字对象，就进入对话循环中通信结束时，就会关闭套接字

Demo：

# coding=utf-8

from socket import *

# 属性
host = 'localhost'
port = 21567
buffer_size = 1024
address = (host, port)

# 连接
udp_client = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM)

while True:
    data = raw_input(">> ")
    if not data:
        break
    udp_client.sendto(data, address)
    data, address = udp_client.recvfrom(buffer_size)
    if not data:
        break
    print data

udp_client.close()

四、有关socket模块的属性介绍

在下面给出一些socket常见的属性：

以上就是对于网络编程基础的介绍，接下来，会以实现一个类QQ的通信进行练习。(见二)