1. Socket概念
Socket允許應用程式透過它傳送或接收資料，對其進行像對檔案一樣的開啟、讀寫和關閉等操作，從而允許應用程式將I/O插入到網路中，並與網路中的其他應用程式進行通訊。Socket是應用層與傳輸層之間的介面，提供了一種標準的通訊方式，使得不同的程式能夠在網路上進行資料交換。
Socket是應用層與TCP/IP協議族通訊的中間軟體抽象層，它是一組介面。
在設計模式中，Socket其實就是一個門面模式，它把複雜的TCP/IP協議族隱藏在Socket介面後面
對使用者來說，一組簡單的介面就是全部，讓Socket去組織資料，以符合指定的協議。
所以，我們無需深入理解tcp/udp協議，socket已經為我們封裝好了，我們只需要遵循socket的規定去程式設計，寫出的程式自然就是遵循tcp/udp標準的。
也有人將socket說成ip+port
ip是用來標識網際網路中的一臺主機的位置
而port是用來標識這臺機器上的一個應用程式
ip地址是配置到網路卡上的
而port是應用程式開啟的
ip與port的繫結就標識了網際網路中獨一無二的一個應用程式
而程式的pid是同一臺機器上不同程序或者執行緒的標識
本機中的不同程式之間互動 藉助 SOCKET
2. 套接字
2.1 套接字起源
套接字起源於 20 世紀 70 年代加利福尼亞大學伯克利分校版本的 Unix,即人們所說的 BSD Unix。
因此,有時人們也把套接字稱為“伯克利套接字”或“BSD 套接字” 一開始,套接字被設計用在同 一臺主機上多個應用程式之間的通訊，這也被稱程序間通訊或 IPC。
套接字有兩種：基於檔案型的、基於網路型的
2.2 基於檔案型的套接字
名稱：AF_UNIX
unix一切皆檔案，基於檔案的套接字呼叫的就是底層的檔案系統來取資料，兩個套接字程序執行在同一機器，可以透過訪問同一個檔案系統間接完成通訊
2.3 基於網路型的套接字
名稱: AF_INET
2.4 套接字工作流程
以打電話模型來說明
（1）服務端---接電話
1.擁有一臺手機
2.插上手機卡
3.開機等待別人打電話進來
4.接聽來電
5.聽到對方說話資訊
6.給對方回話
7.結束通話電話
8.關機
（2）客戶端---打電話
1.擁有一臺手機
2.插上手機卡
3.獲取對方手機號，撥打電話
4.向對方說話
5.聽到對方回話
6.結束通話電話
7.關機
2.5 TCP套接字模型一
打電話模型
# （1）服務端---接電話
import socket
# 1.擁有一臺手機 family:使用的是基於網路的套接字族 type:流式套接字 proto是一個預設引數為-1，當預設-1時該值為0
server = socket.socket(family=socket.AF_INET, type=socket.SOCK_STREAM, proto=0)
# 2.插上手機卡
addr = '127.0.0.1'
port = 9000
server.bind((addr, port)) # 繫結(主機,埠號)到套接字
# 3.開機等別人打電話進來，括號內為空預設5個
server.listen(5)
# 4.別人打電話進來，接聽電話
client_socket, client_addr = server.accept()
print(client_socket)
# <socket.socket fd=404, family=AddressFamily.AF_INET, type=SocketKind.SOCK_STREAM, proto=0, laddr=('127.0.0.1', 9000), raddr=('127.0.0.1', 8307)>
print(client_addr)
# ('127.0.0.1', 8307)
# 5.接收對方的資訊
info_from_client = client_socket.recv(1024) # 一次接收多少位元組的資料
print(f'對方資訊內容為：{info_from_client.decode("utf-8")}') # 傳輸的資料格式為二進位制，解碼後再展示
# 對方資訊內容為：你好，這裡是客戶端
# 6.給對方回資訊
info_to_client = f'你好，這裡是服務端'
client_socket.send(info_to_client.encode("utf-8")) # 編碼後再傳輸
# 7.結束通話電話
client_socket.close()
# 8.關機
server.close()
# （2）客戶端---打電話
import socket
# 1.擁有一臺手機
client = socket.socket() # 括號裡面不填，預設為基於網路套接字模型、tcp協議
# 2.插上手機卡
addr = '127.0.0.1'
port = 9001
# 3.獲取對方手機號並撥打
client.connect(('127.0.0.1', 9000))
# 4.向對方說話
info_to_server = f'你好，這裡是客戶端'
client.send(info_to_server.encode()) # 編碼後才能傳輸
# 5.聽到對方回話
info_from_server = client.recv(1024) # 一次接收1024位元組的資料
print(f'對方回覆內容為：{info_from_server.decode()}') # 解碼
# 對方回覆內容為：你好，這裡是服務端
# 6.結束通話電話 7.關機
client.close()
模板
# （1）服務端
import socket
server = socket.socket() # 建立服務端物件
server.bind(('127.0.0.1', 9000)) # 繫結ip與埠
server.listen(5) # 監聽客戶端的連線
conn, addr = server.accept() # 接收到客戶端的連線
recv_info = conn.recv(1024) # 接收客戶端的二進位制資料
send_info = '' # 向客戶端傳送資料
conn.send(send_info.encode('utf-8'))
conn.close() # 斷開客戶端連線
server.close() # 關閉服務端
# （2）客戶端
import socket
client = socket.socket() # 建立客戶端物件
client.connect(('127.0.0.1', 9000)) # 連線服務端ip和埠，在這個例子中不寫客戶端ip和埠也行，只要有對方的就能進行通訊
send_info = '' # 傳送資料
client.send(send_info.encode())
recv_info = client.recv(1024) # 接收服務端返回的資訊
client.close() # 關閉客戶端
2.6 套接字函式
（1）服務端套接字函式
s.bind() 繫結(主機,埠號)到套接字
s.listen() 開始TCP監聽
s.accept() 被動接受TCP客戶的連線,(阻塞式)等待連線的到來
（2）客戶端套接字函式
s.connect() 主動初始化TCP伺服器連線
s.connect_ex() connect()函式的擴充套件版本,出錯時返回出錯碼,而不是丟擲異常
（3）公共用途的套接字函式
s.recv() 接收TCP資料
s.send() 傳送TCP資料(send在待傳送資料量大於己端快取區剩餘空間時,資料丟失,不會發完)
s.sendall() 傳送完整的TCP資料(本質就是迴圈呼叫send,sendall在待傳送資料量大於己端快取區剩餘空間時,資料不丟失,迴圈呼叫send直到發完)
s.recvfrom() 接收UDP資料
s.sendto() 傳送UDP資料
s.getpeername() 連線到當前套接字的遠端的地址
s.getsockname() 當前套接字的地址
s.getsockopt() 返回指定套接字的引數
s.setsockopt() 設定指定套接字的引數
s.close() 關閉套接字
2.7 TCP套接字模型二（通訊迴圈）
# （1）服務端
import socket
server = socket.socket()
server.bind(('127.0.0.1', 9000))
server.listen(5)
while True:
conn, addr = server.accept() # 用來獲取不同的客戶端連線物件
while True: # 持續的和當前連線好的客戶端進行互動
recv_info = conn.recv(1024) # 接收客戶端的二進位制資料
print(f'對方資訊內容為：{recv_info.decode()}')
send_info = recv_info.decode().upper() # 收到客戶端的小寫字母后向客戶端返回大寫字母
conn.send(send_info.encode())
# （2）客戶端 import socket client = socket.socket() client.connect(('127.0.0.1', 9000)) # 連線服務端ip和埠，在這個例子中不寫客戶端ip和埠也行，只要有對方的就能進行通訊 while True: send_info = input('請輸入給服務端的資料：') client.send(send_info.encode()) recv_info = client.recv(1024) print(f'對方回覆資訊內容為：{recv_info.decode()}')
