Python3 & UDP实现Socket通信

Socket 通常称为:套接字,用于描述IP地址和端口,是一个通信链的句柄,应用程序通常通过"套接字"向网络发出请求或者应答网络请求。有道是:“无socket,不网络”。Socket 起源于Unix,而Unix/Linux基本哲学之一就是“一切皆文件”,Socket 就是该模式的一个实现,Socket 是一种特殊的文件,它涉及到listen()、bind()、accept()、write()/read()、close()等基本的类似于文件操作的功能函数。

Socket 可以实现在不同的计算机之间传输数据,即网络传输数据。比如说qq、打开网页,这些都是通过Socket 来实现通信的。Socket通信是从传输层协议TCP或者UDP中抽象出来的,一个基本的Socket 通信可以通过固定的功能函数实现。

Socket 具有三大属性:域、类型、协议。
域(family):协议域决定了socket()的地址类型,在通信中必须采用对应的地址。
AF_UNIX(IPv4,Unix 文件系统,地址为文件名,对应文件 IO),指定通过IPV4进行连接。
AF_INET(IPv6, Internet 网络,常用)两类,指定通过IPV6进行通信。
类型(type):Socket类型,常用的Socket类型有SOCK_STREAM(流,通过TCP进行通信) 和 SOCK_DGRAM(数据报,通过UDP进行通信)。
协议(protocol):只要底层的传输机制允许不止一个协议来提供要求的套接字类型,就可以为套接字选择一个特定的协议。常用的协议有IPPROTO_TCP、IPPTOTO_UDP、IPPROTO_SCTP、IPPROTO_TIPC等,它们分别对应TCP传输协议、UDP传输协议、STCP传输协议、TIPC传输协议。通常只需要使用默认值 0。

type和protocol可以随意组合,如SOCK_STREAM不可以跟IPPROTO_UDP组合。当protocol为0时,会自动选择type类型对应的默认协议。

Socket 套接字函数


image.png

使用UDP协议传输数据,UDP双方也分客户端和服务器。UDP是一种无连接的通信方式,相比TCP而言更加灵活。使用UDP协议时不需要建立连接,只需要知道IP和端口就可以直接发送数据包(例如:发邮件)。
Socket实现UDP通信结构图:


image.png

Socket通信步骤
发送方(客户端):
1.导入模块
2.创建套接字
3.利用sendto发送数据
4.接收服务端返回的数据
5.关闭socket

接收方(服务端):
1.导入模块
2.创建套接字
3.绑定服务端的IP及端口
4.接收客户端发送的数据
5.回复信息给客户端
6.关闭socket

发送方(客户端)代码:

'''
1、导入模块
2、创建套接字
3、发送信息到服务器
4、接收服务器回复的信息并解码 显示
5、关闭套接字
'''

# 1、导入模块
import socket
# 2、创建套接字
udp_socket_client = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM)
# 3、发送信息到服务器
udp_socket_client.sendto("hello".encode("GBK"),("172.28.40.185",8080))
# 4、接收服务器回复的信息并解码 显示
recv_data,ip_port = udp_socket_client.recvfrom(1024)
print("服务端回复信息:%s"%recv_data.decode("GBK"))
print("服务端IP及端口",ip_port)
# 5、关闭套接字
udp_socket_client.close()

接收方(服务端):

'''
1、导入模块
2、创建套接字
3、绑定服务端的IP和端口
4、接收客户端的信息
5、解码接收到的信息
6、回复信息给客户端
7、关闭套接字
'''

# 1、导入模块
import socket
# 2、创建套接字
udp_socket_server = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM)
# 3、绑定服务端的IP和端口
udp_socket_server.bind(("172.28.40.185",8080))
# 4、接收客户端的信息
recv_data,ip_port = udp_socket_server.recvfrom(1024)
# 5、解码接收到的信息并显示
recv_str = recv_data.decode("GBK")
print("接收到客户端发送的数据:%s"%recv_str)
print("客户端IP及端口",ip_port)
# 6、回复信息给客户端
udp_socket_server.sendto("服务端收到信息啦!".encode("GBK"),ip_port)
# 7、关闭套接字
udp_socket_server.close()

执行服务端代码,再执行客户端代码。开启服务


image.png

image.png

image.png

推荐阅读更多精彩内容