【Python】使用python通过TCP或UDP，实现收发报文数据

文章目录

1. socket 模块

socket 又称"套接字"，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，使主机间或者一台计算机上的进程间可以通讯。

可以通过socket() 函数来创建套接字对象：

• socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)：创建socket对象，走TCP通道
• socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)：创建socket对象，走UDP通道

socket对象的方法：

1.tcp相关的方法
方法描述listen()开始TCP监听，设置操作系统可以挂起的最大连接数量accept()被动接受TCP客户端连接,(阻塞式)等待连接的到来connect()主动初始化TCP服务器连接send()发送TCP数据，发送的数据为bytes类型recv()接收TCP数据，返回的数据为bytes类型
2.udp相关的方法
方法描述sendto()发送UDP数据，发送的数据为bytes类型，并指定发送的地址

(ip, port)

recvfrom()接收UDP数据，返回值是

(data,address)

,

address

就是

(ip, port)

3.公共方法
方法描述bind()绑定地址

(ip,port)

到套接字， 在AF_INET下，以元组

(ip,port)

的形式表示地址close()关闭套接字getpeername()返回连接套接字的远程地址，返回值通常是元组

(ip,port)

getsockname()返回套接字自己的地址，返回值通常是元组

(ip,port)

settimeout(timeout)设置套接字操作的超时期，超时期应该在刚创建套接字时设置，因为它们可能用于连接的操作，如connect()gettimeout()返回当前超时期的值

2. 通过TCP收发报文

1.新建文件

tcp_server.py

，用于模拟server端。

import socket

tcpServer = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)# 创建socket对象，走tcp通道
host = socket.gethostname()# 获取本地主机名
port =1000# 端口号
addr =(host, port)
tcpServer.bind(addr)# 绑定地址
tcpServer.listen(5)# 设置最大连接数，超过后排队whileTrue:
    conn,addr = tcpServer.accept()# 建立客户端连接print(conn)
    data = conn.recv(1024)# 接收来自客户端的数据，小于1024字节print(data)
    msg ='Hello Client'.encode('utf-8')
    conn.send(msg)# 发送数据给客户端
    conn.close()# 关闭连接

1. 本地主机名也可以换成IP地址，如host = '192.168.1.100'
2. server 端需要一直运行，等待 client 端的连接，所以使用while True无限循环
3. 发送的数据必须是bytes类型，所以字符串需要编码'Hello Client'.encode('utf-8')，编码后为bytes类型

2.新建文件

tcp_client.py

，用于模拟client端。

import socket               
 
tcpClient = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)# 创建socket对象
host = socket.gethostname() 
port =1000 
addr =(host, port)
tcpClient.connect(addr)# 连接服务，指定主机和端口号
data =b'\x01\x64\xff'# 报文数据，bytes类型
tcpClient.send(data)# 发送数据给服务端
msg = tcpClient.recv(1024)# 接收来自服务端的数据，小于1024字节print(msg.decode('utf-8'))
tcpClient.close()

client 端的地址需与 server 端一致，否则会报错：

• IP地址不一致，则会发送数据给其他服务器，可能会出现报错TimeoutError
• 端口号不一致，会出现报错ConnectionRefusedError

3.打开两个

cmd

窗口，一个为server端窗口，另一个为client端窗口。

运行顺序，先启动server，后启动client：
server端窗口，先执行命令

python tcp_server.py

；client端窗口，后执行命令

python tcp_client.py 

。

运行结果如下：
server端窗口：

$ py tcp_server.py
<socket.socket fd=452, family=AddressFamily.AF_INET, type=SocketKind.SOCK_STREAM, proto=0, laddr=('192.168.1.100', 1000), raddr=('192.168.1.100', 61235)>
b'\x01d\xff'

client端窗口：

$ py tcp_client.py
Hello Client

注：可以看到server端打印的报文为

b'\x01d\xff'

，看上去与client端发送报文

b'\x01\x64\xff'

不一致，实际上是一致的。

\x01d

中的

d

为ASCII码，

d

对应的16进制的ASCII码正好是

64

，也就是说

\x01d

其实就是

\x01\x64

的缩写而已。

运行如下代码，可以看到两者报文的长度和内容都是一致的：

clientData =b'\x01\x64\xff'
serverData =b'\x01d\xff'print(list(clientData))# [1, 100, 255]print(list(serverData))# [1, 100, 255]

3. 通过UDP收发报文

1.新建文件

udp_server.py

，用于模拟server端。

import socket

udpServer = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)# 创建socket对象，走udp通道
host = socket.gethostname()# 获取本地主机名
port =1000
serverAddr =(host, port)
udpServer.bind(serverAddr)# 绑定服务端地址whileTrue:
    clientData,clientAddr = udpServer.recvfrom(1024)# 接收来自客户端的数据print(clientData,clientAddr)
    msg ='Hello Client'.encode('utf-8')
    udpServer.sendto(msg, clientAddr)# 发送数据给客户端

2.新建文件

udp_client.py

，用于模拟client端。

import socket

udpClient = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)# 创建socket对象，走udp通道
host = socket.gethostname()# 获取本地主机名
port =1000
serverAddr =(host, port)

data =b'\x01\x64\xff'# 报文数据，bytes类型
udpClient.sendto(data, serverAddr)# 发送数据给服务端
serverData,serverAddr = udpClient.recvfrom(1024)# 接收来自服务端的数据print(serverData.decode('utf-8'), serverAddr)
udpClient.close()

3.打开两个

cmd

窗口，一个为server端窗口，另一个为client端窗口。

运行顺序，先启动server，后启动client：
server端窗口，先执行命令

python udp_server.py

；client端窗口，后执行命令

python udp_client.py 

。

运行结果如下：
server端窗口：

$ py udp_server.py
b'\x01d\xff'('192.168.1.100', 53048)

client端窗口：

$ py udp_client.py
Hello Client ('192.168.1.100', 1000)