python 网络编程 tcp/dcp 通信 和 时间同步机制 四.套接字（socket）初使用
今日内容:
tcp协议的聊天 ---- 编码
udp协议的聊天 --- 编码
基于udp协议的时间同步机制 --- 编码
(pycharm控制台输出颜色)
import socket
sk = socket.socket(family=socket.AF_INET,type=socket.SOCK_STREAM,)
参数1 family :套接字类型
参数2 type: 通信协议类型 tcp类型,udp类型
tcp协议:SOCK_STAEAM
udp协议:SOCK_DGRAM
family = socket.AF_INET 采用网络形式通信的套接字
family = socket.AF_UNIX采用文件类型通信的套接字
tcp
服务器
from socket import socket
sk = socket(type=socket.SOCK_STREAM)
sk.bind(('127.0.0.1',9090))
sk.listen()
while 1:
# print(123)
conn,addr = sk.accept() # 等待连接 -- 阻塞
# print(456)
while 1:
# print(789)
msg_r = conn.recv(1024).decode('utf-8') # 阻塞等待接收客户端发来的消息
# print('jqk')
print('接收到来自%s的一个消息:%s' % (addr, msg_r))
if msg_r == 'q':
break
msg_s = input('>>>')
conn.send(msg_s.encode('utf-8'))# 发送给客户端消息
if msg_s == 'q':
break
conn.close()# 服务器和当前客户端断开连接,程序回到上一层死循环,重新等待客户端的连接
sk.close()
客户端
from socket import socket
sk = socket()
sk.connect(('127.0.0.1',9090))
while 1:
msg_s = input('>>>')
sk.send(msg_s.encode('utf-8'))
if msg_s == 'q':
break
msg_r = sk.recv(1024).decode('utf-8')
print(msg_r)
if msg_r == 'q':
break
sk.close()
udp带名字的 带颜色的
服务端
import socket
sk = socket.socket(type=socket.SOCK_DGRAM)# udp协议
sk.bind(('127.0.0.1',9090))
dic = {'alex':' 33[0;33;42m','太白':' 33[0;35;40m'}
while 1:
msg_r,addr = sk.recvfrom(1024)# 接收来自哪里的消息
msg_r = msg_r.decode('utf-8')# alex : 我要退学
# 对于msg_r,通过':'分割,获取下标为0的,也就是name,再去掉name的左右两边的空格
name = msg_r.split(':')[0].strip()
color = dic.get(name,'')# 获取字典中 name所对应的 颜色值
print('%s%s 33[0m'%(color,msg_r))
if msg_r == 'q':# 如果当前客户端想要断开连接
continue # 服务器端不应该继续通话了,应该等待接收另一个客户端的连接,返回到recvfrom
msg_s = input('>>>')
sk.sendto(msg_s.encode('utf-8'), addr)
if msg_s == 'q':
break
sk.close()
客户端
import socket
sk = socket.socket(type=socket.SOCK_DGRAM)
name = input('请输入您的名字:>>>')
while 1:
msg_s = input('>>>')
msg_s = name + " : "+msg_s
sk.sendto(msg_s.encode('utf-8'),('127.0.0.1',9090))# 发给谁一条消息
if msg_s is 'q':
break
msg_r,addr = sk.recvfrom(1024)
msg_r = msg_r.decode('utf-8')
print(msg_r)
if msg_r == 'q':
break
sk.close()
udp 时间同步机制
服务端
import socket
import time
sk = socket.socket(type=socket.SOCK_DGRAM)
sk.bind(('127.0.0.1',9090))
while 1:
tm_format,addr = sk.recvfrom(1024)
tm_format = tm_format.decode('utf-8')# %Y-%m\%d %H:%M:%S
local_tm = time.strftime(tm_format)# 获取到了对应格式的当前时间
sk.sendto(local_tm.encode('utf-8'),addr)# 返回给客户端
sk.close()
客户端
import socket
import time
sk = socket.socket(type=socket.SOCK_DGRAM)
tm_format = input('>>>')
while 1:
sk.sendto(tm_format.encode('utf-8'),('127.0.0.1',9090))
local_tm,addr = sk.recvfrom(1024)
print(local_tm.decode('utf-8'))
time.sleep(2)
控制台输出带颜色的文字方法
在python开发的过程中，经常会遇到需要打印各种信息。海量的信息堆砌在控制台中，就会导致信息都混在一起，降低了重要信息的可读性。这时候，如果能给重要的信息加上字体颜色，那么就会更加方便用户阅读了。
当然了，控制台的展示效果有限，并不能像前段一样炫酷，只能做一些简单的设置。不过站在可读性的角度来看，已经好很多了。
书写格式，和相关说明如下:
#格式：
设置颜色开始 ： 33[显示方式;前景色;背景色m
#说明： 前景色 背景色 颜色 --------------------------------------- 30 40 黑色 31 41 红色 32 42 绿色 33 43 黃色 34 44 蓝色 35 45 紫红色 36 46 青蓝色 37 47 白色 显示方式 意义 ------------------------- 0 终端默认设置 1 高亮显示 4 使用下划线 5 闪烁 7 反白显示 8 不可见 #例子： 33[1;31;40m <!--1-高亮显示 31-前景色红色 40-背景色黑色--> 33[0m <!--采用终端默认设置，即取消颜色设置-->
举例1：
print(' 33[0;32;40m欢迎使用学生选课系统 33[0m')
try:
num = int(input('请输入数字选择功能 ：'))
except Exception as e:
print(' 33[31m对不起！您输入的内容有误～ 33[0m')
运行结果：
举例2:
print(' 33[0;36m爆竹声中一岁除，')
print('春风送暖入屠苏。')
print('千门万户曈曈日，')
print('总把新桃换旧符。 33[0m')
运行结果：
3.socket概念
socket层
理解socket
Socket是应用层与TCP/IP协议族通信的中间软件抽象层，它是一组接口。在设计模式中，Socket其实就是一个门面模式，它把复杂的TCP/IP协议族隐藏在Socket接口后面，对用户来说，一组简单的接口就是全部，让Socket去组织数据，以符合指定的协议。
其实站在你的角度上看，socket就是一个模块。我们通过调用模块中已经实现的方法建立两个进程之间的连接和通信。
也有人将socket说成ip+port，因为ip是用来标识互联网中的一台主机的位置，而port是用来标识这台机器上的一个应用程序。
所以我们只要确立了ip和port就能找到一个应用程序，并且使用socket模块来与之通信。
3.套接字（socket）的发展史
套接字起源于 20 世纪 70 年代加利福尼亚大学伯克利分校版本的 Unix,即人们所说的 BSD Unix。 因此,有时人们也把套接字称为“伯克利套接字”或“BSD 套接字”。一开始,套接字被设计用在同 一台主机上多个应用程序之间的通讯。这也被称进程间通讯,或 IPC。套接字有两种（或者称为有两个种族）,分别是基于文件型的和基于网络型的。
基于文件类型的套接字家族
套接字家族的名字：AF_UNIX
unix一切皆文件，基于文件的套接字调用的就是底层的文件系统来取数据，两个套接字进程运行在同一机器，可以通过访问同一个文件系统间接完成通信
基于网络类型的套接字家族
套接字家族的名字：AF_INET
(还有AF_INET6被用于ipv6，还有一些其他的地址家族，不过，他们要么是只用于某个平台，要么就是已经被废弃，或者是很少被使用，或者是根本没有实现，所有地址家族中，AF_INET是使用最广泛的一个，python支持很多种地址家族，但是由于我们只关心网络编程，所以大部分时候我么只使用AF_INET)
4.tcp协议和udp协议
TCP（Transmission Control Protocol）可靠的、面向连接的协议（eg:打电话）、传输效率低全双工通信（发送缓存&接收缓存）、面向字节流。使用TCP的应用：Web浏览器；电子邮件、文件传输程序。
UDP（User Datagram Protocol）不可靠的、无连接的服务，传输效率高（发送前时延小），一对一、一对多、多对一、多对多、面向报文，尽最大努力服务，无拥塞控制。使用UDP的应用：域名系统 (DNS)；视频流；IP语音(VoIP)。
我知道说这些你们也不懂，直接上图。
基于TCP协议的socket
tcp是基于链接的，必须先启动服务端，然后再启动客户端去链接服务端
server端
import socket
sk = socket.socket()
sk.bind(('127.0.0.1',8898)) #把地址绑定到套接字
sk.listen() #监听链接
conn,addr = sk.accept() #接受客户端链接
ret = conn.recv(1024) #接收客户端信息
print(ret) #打印客户端信息
conn.send(b'hi') #向客户端发送信息
conn.close() #关闭客户端套接字
sk.close() #关闭服务器套接字(可选)
client端
import socket
sk = socket.socket() # 创建客户套接字
sk.connect(('127.0.0.1',8898)) # 尝试连接服务器
sk.send(b'hello!')
ret = sk.recv(1024) # 对话(发送/接收)
print(ret)
sk.close() # 关闭客户套接字
问题：有的同学在重启服务端时可能会遇到
解决方法：
#加入一条socket配置，重用ip和端口
import socket
from socket import SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR
sk = socket.socket()
sk.setsockopt(SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,1) #就是它，在bind前加
sk.bind(('127.0.0.1',8898)) #把地址绑定到套接字
sk.listen() #监听链接
conn,addr = sk.accept() #接受客户端链接
ret = conn.recv(1024) #接收客户端信息
print(ret) #打印客户端信息
conn.send(b'hi') #向客户端发送信息
conn.close() #关闭客户端套接字
sk.close() #关闭服务器套接字(可选)
基于UDP协议的socket
udp是无链接的，启动服务之后可以直接接受消息，不需要提前建立链接
简单使用
server端
import socket
udp_sk = socket.socket(type=socket.SOCK_DGRAM) #创建一个服务器的套接字
udp_sk.bind(('127.0.0.1',9000)) #绑定服务器套接字
msg,addr = udp_sk.recvfrom(1024)
print(msg)
udp_sk.sendto(b'hi',addr) # 对话(接收与发送)
udp_sk.close() # 关闭服务器套接字
client端
import socket
ip_port=('127.0.0.1',9000)
udp_sk=socket.socket(type=socket.SOCK_DGRAM)
udp_sk.sendto(b'hello',ip_port)
back_msg,addr=udp_sk.recvfrom(1024)
print(back_msg.decode('utf-8'),addr)
qq聊天
#_*_coding:utf-8_*_
import socket
ip_port=('127.0.0.1',8081)
udp_server_sock=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM)
udp_server_sock.bind(ip_port)
while True:
qq_msg,addr=udp_server_sock.recvfrom(1024)
print('来自[%s:%s]的一条消息: 33[1;44m%s 33[0m' %(addr[0],addr[1],qq_msg.decode('utf-8')))
back_msg=input('回复消息: ').strip()
udp_server_sock.sendto(back_msg.encode('utf-8'),addr)
server
server
#_*_coding:utf-8_*_
import socket
BUFSIZE=1024
udp_client_socket=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM)
qq_name_dic={
'金老板':('127.0.0.1',8081),
'哪吒':('127.0.0.1',8081),
'egg':('127.0.0.1',8081),
'yuan':('127.0.0.1',8081),
}
while True:
qq_name=input('请选择聊天对象: ').strip()
while True:
msg=input('请输入消息,回车发送,输入q结束和他的聊天: ').strip()
if msg == 'q':break
if not msg or not qq_name or qq_name not in qq_name_dic:continue
udp_client_socket.sendto(msg.encode('utf-8'),qq_name_dic[qq_name])
back_msg,addr=udp_client_socket.recvfrom(BUFSIZE)
print('来自[%s:%s]的一条消息: 33[1;44m%s 33[0m' %(addr[0],addr[1],back_msg.decode('utf-8')))
udp_client_socket.close()
client
client
时间服务器
# _*_coding:utf-8_*_
from socket import *
from time import strftime
ip_port = ('127.0.0.1', 9000)
bufsize = 1024
tcp_server = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM)
tcp_server.setsockopt(SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,1)
tcp_server.bind(ip_port)
while True:
msg, addr = tcp_server.recvfrom(bufsize)
print('===>', msg)
if not msg:
time_fmt = '%Y-%m-%d %X'
else:
time_fmt = msg.decode('utf-8')
back_msg = strftime(time_fmt)
tcp_server.sendto(back_msg.encode('utf-8'), addr)
tcp_server.close()
server
server
#_*_coding:utf-8_*_
from socket import *
ip_port=('127.0.0.1',9000)
bufsize=1024
tcp_client=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM)
while True:
msg=input('请输入时间格式(例%Y %m %d)>>: ').strip()
tcp_client.sendto(msg.encode('utf-8'),ip_port)
data=tcp_client.recv(bufsize)
client
client
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：
书写格式，和相关说明如下:
#格式：
设置颜色开始 ： 33[显示方式;前景色;背景色m
#说明： 前景色 背景色 颜色 --------------------------------------- 30 40 黑色 31 41 红色 32 42 绿色 33 43 黃色 34 44 蓝色 35 45 紫红色 36 46 青蓝色 37 47 白色 显示方式 意义 ------------------------- 0 终端默认设置 1 高亮显示 4 使用下划线 5 闪烁 7 反白显示 8 不可见 #例子： 33[1;31;40m <!--1-高亮显示 31-前景色红色 40-背景色黑色--> 33[0m <!--采用终端默认设置，即取消颜色设置-->
举例1：
print(' 33[0;32;40m欢迎使用学生选课系统 33[0m')
try:
num = int(input('请输入数字选择功能 ：'))
except Exception as e:
print(' 33[31m对不起！您输入的内容有误～ 33[0m')