网络编程 socket 编程（一）

1. C/S 架构

C/S 架构即客户端/服务端架构，B/S 架构（浏览器与服务端）也是 C/S 架构的一种。

C/S 架构与 socket 的关系：学习 socket 可以完成 C/S 架构的开发。

2. osi 七层

一个完整的计算机系统由硬件、操作系统以及应用软件三部分组成，但是不能与其他计算机通信，这时就需要用到互联网。

互联网的核心是由一堆协议组成，协议就是标准。所有的计算机按照统一的标准去收发信息从而完成通信。

按照分工不同，将互联网协议从逻辑上划分为七层：应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层、物理层

3. socket 层

C/S架构软件属于应用层，是基于网络进行通讯的。网络的核心是协议，那么要想开发一款应用软件，就需要遵循 TCP/UDP协议。

然而 TCP/UDP 知识何其多，需要花费大量的时间去学习，大大减小了开发效率。

问题：那到底什么是 socket 呢？

socket 是应用层与传输层（TCP/UDP协议）通讯的中间软件抽象层。它封装了 TCP/UDP协议，并提供一组接口，供开发软件使用。

开发一款软件只需调用接口，就能遵循 TCP/UDP协议，我们无需再深入理解 TCP/UDP协议。

也人说 socket 是 ip + port，ip 用来标识一台主机位置，配置在网卡上。而 port 用来标识计算机上的一个程序，由应用程序开启，两者结合标识了独一无二的一个应用程序。

程序的 pid 是应用程序进程或线程的标识，一个程序往往有多个 pid。

4. 套接字发展历史及分类

socket 又称为套接字，起源于 20世纪70年代加利福利亚伯克利分校版本的 Unix，即 BSD Unix。又称为 伯克利套接字或 BSD 套接字。

刚开始套接字被设计为在同一主机上多个应用程序之间的通讯，也被称为进程间通讯或 IPC

分类

• 基于文件类型的套接字家族
  • **家族名字：**AF_UNIX
  • unix 一切皆文件，基于文件的套接字就是调用底层的文件系统来获取数据，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
  • **家族名字：**AF_INET

5. 套接字工作流程

服务器端：

先初始化 socket，然后与端口绑定（bind），对端口进行监听（listen），调用 accept 阻塞，等待客户连接。

客户端：

初始化一个 socket，然后连接服务器（connect），如果连接成功，那么客户端与服务端连接的连接就建立好了。

客户端发送数据请求，服务器端接收请求并处理请求，然后把回应数据发送给客户端，客户端读取数据，最后关闭连接，一次交互结束。

服务端：

import socket
ip_port = ('127.0.0.1', 8000)
back_log = 5
buffer_size = 1024
# socket.AF_INET:基于网络  socket.SOCK_STREAM:tcp 协议
s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)   
s.bind(ip_port)     # 手机插卡，如果元组为('',9000)表示本机所有的网卡，相当于0.0.0.0
s.listen(back_log)     # 手机开机，5 表示用于 tcp 连接的优化
conn, addr = s.accept()  # 等电话
print('来自%s的电话' % addr[0])
msg = conn.recv(buffer_size)   # 收消息
print('客户端发来信息：', msg)conn.send(msg.upper())   # 发消息conn.close()    # 挂电话
s.close()   # 关机

来自127.0.0.1的电话
客户端发来信息： b'hello'

客户端：

import socketip_port = ('127.0.0.1', 8000)
buffer_size = 1024
s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)   # 买手机
s.connect(ip_port)      # 拨电话
s.send('hello'.encode('utf-8'))     # 发消息
feedback = s.recv(buffer_size)     # 收信息
print('接收到服务端的信息%s' % feedback.decode('utf-8'))
s.close()   # 挂电话

接收到服务端的信息HELLO