Socket 套接字原理详解

socket 编程介绍

Socket编程封装了常见的TCP、UDP操作，可以实现非常方便的网络编程。

socket() 函数介绍

# socket.socket(family,type)
tcpSocket=socket.socket(AF_INET, SOCK_STREAM)
# family 地址系列应为 AF_INET(IPv4), AF_INET6(IPv6)
# type 套接字类型应为 SOCK_STREAM(默认值),SOCK_DGRAM
# SOCK_STREAM 是基于 TCP 的，有保障的（即能保证数据正确传送到对方）面向连接的 SOCKET，多用于资料传送。 
# SOCK_DGRAM 是基于 UDP 的，无保障的面向消息的 socket，多用于在网络上发广播信息

在 Python 语言标准库中，通过使用 socket 模块提供的 socket 对象，可以在计算机网络中建立可以互相通信的服务器与客户端。在服务器端需要建立一个 socket 对象，并等待客户端的连接。客户端使用 socket 对象与服务器端进行连接，一旦连接成功，客户端和服务器端就可以进行通信了。在每次通信结束后，都需要使用 close() 方法关闭 Socket。

socket 对象的内置函数和属性

函数	功能
s.bind()	绑定地址（host,port）到套接字，在AF_INET下,以元组（host,port）的形式表示地址。
s.listen()	开始TCP监听。backlog指定在拒绝连接之前，操作系统可以挂起的最大连接数量。该值至少为1，大部分应用程序设为5就可以了。
s.accept()	被动接受TCP客户端连接,(阻塞式)等待连接的到来
s.connect()	主动初始化TCP服务器连接，。一般address的格式为元组（hostname,port），如果连接出错，返回socket.error错误。
s.recv()	接收TCP数据，数据以字符串形式返回，bufsize指定要接收的最大数据量。
s.send()	发送TCP数据，将string中的数据发送到连接的套接字。返回值是要发送的字节数量，该数量可能小于string的字
s.close()	关闭套接字
s.recvfrom()	接收UDP数据，与recv()类似，但返回值是data,address）。其中data是包含接收数据的字符
s.sendto()	发送UDP数据，将数据发送到套接字，address是形式为（ipaddr，port）的元组，指定远程地址。返回值是发

UDP 编程介绍

UDP 协议时，不需要建立连接，只需要知道对方的 IP 地址和端口号，就可以直接发数据包。但是，能不能到达就不知道了。虽然用UDP 传输数据不可靠，但它的优点是和 TCP比，速度快，对于不要求可靠到达的数据，就可以使用 UDP 协议。

创建 Socket 时，SOCK_DGRAM 指定了这个 Socket 的类型是UDP。绑定端口和 TCP 一样，但是不需要调用 listen() 方法，而是直接接收来自任何客户端的数据。recvfrom() 方法返回数据和客户端的地址与端口，这样，服务器收到数据后，直接调用 sendto() 就可以把数据用 UDP 发给客户端。

TCP编程介绍

面向连接的 Socket 使用的协议是 TCP 协议。TCP 的 Socket 名称是 SOCK_STREAM。 创建套接字 TCP 套接字，可以调用 socket.socket()。

在Python语言中创建Socket服务端程序，需要使用socket模块中的socket类。创建Socket服务器程序的步骤如下：

1. 创建Socket对象
2. 绑定端口号。
3. 监听端口号。
4. 等待客户端Socket的连接。
5. 读取客户端发送过来的数据。
6. 向客户端发送数据。
7. 关闭客户端Socket连接。
8. 监听端口号。
9. 等待客户端Socket的连接。
10. 读取客户端发送过来的数据。
11. 向客户端发送数据。
12. 关闭客户端Socket连接。
13. 关闭服务端Socket连接。