python3--socket编程(udp协议)

发布时间:2018-05-04 19:44:24编辑:Run阅读(4686)

    基于UDP协议的socket

    udp是无连接的,启动服务之后可以直接接受消息,不需要提前建立连接,UDP必须是server端先接受消息


    简单版

    server端代码

    import socket
    
    # 创建一个服务器的套接字基于udp,type=socket.SOCK_DGRAM表示使用udp协议
    udp_sk = socket.socket(type=socket.SOCK_DGRAM)
    udp_sk.bind(('127.0.0.1', 9555))  # 绑定服务器的ip和端口的套接字
    
    # udp协议不用建立连接
    msg, addr = udp_sk.recvfrom(1024)  # 接收1024字节的消息 msg表示内容,addr表示ip和端口
    print(msg.decode('utf-8'))
    udp_sk.sendto('hello'.encode('utf-8'), addr)  #发送消息,需写入对方的ip和端口
    udp_sk.close()


    client端代码

    import socket
    
    ip_port = ('127.0.0.1', 9555)  # 服务器的ip与端口
    
    # 创建一个服务器的套接字,基于udp协议 type=socket.SOCK_DGRAM
    udp_sk = socket.socket(type=socket.SOCK_DGRAM)
    
    # 发送消息并编码成utf-8,需要传ip和端口
    udp_sk.sendto('你好吗'.encode('utf-8'), ip_port)
    
    # 接收1024字节的消息 加 ip+端口
    back_msg, addr = udp_sk.recvfrom(1024)
    print(back_msg.decode('utf-8'), addr)
    udp_sk.close()


    先运行server,再运行client

    server执行结果

    你好吗


    client执行结果

    hello ('127.0.0.1', 9555)



    怎么改成手动输入,多人聊天?

    server端代码

    import socket
    
    # 创建一个服务器的套接字基于udp,type=socket.SOCK_DGRAM表示使用udp协议
    udp_sk = socket.socket(type=socket.SOCK_DGRAM)
    
    udp_sk.bind(('127.0.0.1', 9555))   # 绑定服务器的ip和端口的套接字
    while True:
        # udp协议不用建立连接
        msg, addr = udp_sk.recvfrom(1024)  # 接收1024字节的消息 msg表示内容,addr表示ip和端口
        print(msg.decode('utf-8'))
        inp = input('>>>').strip().encode('utf-8')
        udp_sk.sendto(inp, addr)  # 发送消息,需写入对方的ip和端口
    
    udp_sk.close()


    client端代码

    import socket
    
    ip_port = ('127.0.0.1', 9555)  # 服务器的ip与端口
    
    # 创建一个服务器的套接字,基于udp协议 type=socket.SOCK_DGRAM
    udp_sk = socket.socket(type=socket.SOCK_DGRAM)
    
    while True:
        # 发送消息,需要传ip和端口
        inp = input('>>>').strip()
        if inp == 'q':  # 判断当内容为q的时候,跳出循环,退出程序
            break
        udp_sk.sendto(inp.encode('utf-8'), ip_port)
    
        # 接收1024字节的消息 加 ip+端口
        back_msg, addr = udp_sk.recvfrom(1024)
        print(back_msg.decode('utf-8'))
    udp_sk.close()


    先运行server,再运行client两次(模拟多人),运行结果

    download.gif


    socket基于UDP协议,如果是2个客户端,都向server发送消息,那么server对于client,还是有优先顺序的(谁发送的数据,被server接受到,那么就先回复谁(网络延迟,带宽...的影响,并不是先发送就先收到))



    socket(基于UDP协议)进阶聊天版--加上和不同人名通信(不同颜色)

    选运行server,在运行client两次(模拟多个用户)

    server端代码

    import socket
    
    # 创建一个服务器的套接字基于udp,type=socket.SOCK_DGRAM表示使用udp协议
    udp_sk = socket.socket(type=socket.SOCK_DGRAM)
    udp_sk.bind(('127.0.0.1', 9555))   # 绑定服务器的ip和端口的套接字
    lst = {'sam': '\033[1;31m', 'tom': '\033[1;34m'}  # 对不同人设置不同颜色
    
    while True:
        # udp协议不用建立连接
        msg, addr = udp_sk.recvfrom(1024)  # 接收1024字节的消息 msg表示内容,addr表示ip和端口
        name, mesg = msg.decode('utf-8').split(':')
        color = lst.get(name.strip(), '')
        print('{}{}\033[0m'.format(color, msg.decode('utf-8')))
        inp = input('>>>').strip().encode('utf-8')
        udp_sk.sendto(inp, addr)  # 发送消息,需写入对方的ip和端口
    
    udp_sk.close()


    client端代码

    import socket
    
    ip_port = ('127.0.0.1', 9555)  # 服务器的ip与端口
    
    # 创建一个服务器的套接字,基于udp协议 type=socket.SOCK_DGRAM
    udp_sk = socket.socket(type=socket.SOCK_DGRAM)
    name = input('>>>').strip()
    while True:
        # 发送消息,需要传ip和端口
        inp = input('>>>').strip()
        if inp == 'q':  # 判断当内容为q的时候,跳出循环,退出程序
            break
        udp_sk.sendto('{} : {}'.format(name, inp).encode('utf-8'), ip_port)
    
        # 接收1024字节的消息 加 ip+端口
        back_msg, addr = udp_sk.recvfrom(1024)
        print(back_msg.decode('utf-8'))
    udp_sk.close()


    运行结果

    download.gif



    每次发消息需要encode,接收消息需要decode,这样很麻烦?怎么做可以省去这些步骤?,这个时候可以自定义一个类,继承了socket类,能够实现高可用,定制需求

    创建一个mysocket.py文件,内容如下

    from socket import *   #从socket模块中导入所有方法
    
    class Mysocket(socket):  # 继承socket类
        def __init__(self, coding='utf-8'):
            self.coding = coding  # 使用默认参数,设置字符编码 utf-8
            super().__init__(type=SOCK_DGRAM)  # 执行父类的__init__方法
    
        def my_recv(self, num):
            msg, addr = self.recvfrom(num)
            return msg.decode(self.coding), addr  # 接收消息这里解码
    
        def my_send(self, msg, addr):
            return self.sendto(msg.encode(self.coding), addr)  # 发送消息这么编码


    server端代码

    from mysocket import Mysocket
    
    sk = Mysocket()
    sk.bind(('127.0.0.1', 9090))
    while True:
        msg, client_addr = sk.my_recv(1024)  # udp协议不用建立连接
        print(msg)
        inp = input('>>>').strip()
        sk.my_send(inp, client_addr)
    
    sk.close()


    client端代码

    from mysocket import Mysocket
    
    sk = Mysocket()
    while True:
        inp = input('>>>').strip()
        if inp == 'q':break
        sk.my_send(inp, ('127.0.0.1', 9090))
        msg, addr = sk.my_recv(1024)
        if msg == 'q':break
        print(msg)
    sk.close()


    先运行server,在运行client,执行结果为

    download.gif



    时间同步服务,基于udp协议完成的

    假如有一个标准时间的server服务端,client可以从server获取标准时间。

    server端代码

    import socket
    import time
    
    sk = socket.socket(type=socket.SOCK_DGRAM)
    sk.bind(('127.0.0.1', 9090))
    while True:
        msg, addr = sk.recvfrom(1024)
        sk.sendto(time.strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S').encode('utf-8'), addr)  # 发送一个格式化时间给client
    sk.close()


    client端代码

    import time
    
    sk = socket.socket(type=socket.SOCK_DGRAM)
    while True:
        sk.sendto('time'.encode('utf-8'),('127.0.0.1', 9090))
        ret,addr = sk.recvfrom(1024)
        print(ret.decode('utf-8'))
        time.sleep(2)
    sk.close()


    先运行server在运行client,效果为

    download.gif


    查看TCP和UDP的套接字

    blob.png


    socket参数的详解

    socket.socket(family=AF_INET,type=SOCK_STREAM,proto=0,fileno=None)

    创建socket对象的参数说明:

    family地址系列应为AF_INET(默认值),AF_INET6,AF_UNIX,AF_CAN或AF_RDS。
    (AF_UNIX 域实际上是使用本地 socket 文件来通信)
    type套接字类型应为SOCK_STREAM(默认值),SOCK_DGRAM,SOCK_RAW或其他SOCK_常量之一。
    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。
    proto协议号通常为零,可以省略,或者在地址族为AF_CAN的情况下,协议应为CAN_RAW或CAN_BCM之一。
    fileno如果指定了fileno,则其他参数将被忽略,导致带有指定文件描述符的套接字返回。
    与socket.fromfd()不同,fileno将返回相同的套接字,而不是重复的。
    这可能有助于使用socket.close()关闭一个独立的插座。


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