python代码实现tcp客户端和服务端通信演示

旧城等待， 2021-12-18 15:43 529阅读 0赞

### 1.TCP介绍 ###

**TCP协议，传输控制协议（英语：Transmission Control Protocol，缩写为 TCP）**是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议，由IETF的RFC 793定义。TCP通信需要经过**创建连接、数据传送、终止连接**三个步骤。

### 2.TCP特点 ###

**1. 面向连接**

通信双方必须先建立连接才能进行数据的传输，双方都必须为该连接分配必要的系统内核资源，以管理连接的状态和连接上的传输。双方间的数据传输都可以通过这一个连接进行。完成数据交换后，双方必须断开此连接，以释放系统资源。

这种连接是一对一的，因此TCP不适用于广播的应用程序，基于广播的应用程序请使用UDP协议。

**2. 可靠传输**

1）**TCP采用发送应答机制**

TCP发送的每个报文段都必须得到接收方的应答才认为这个TCP报文段传输成功

2）**超时重传**

发送端发出一个报文段之后就启动定时器，如果在定时时间内没有收到应答就重新发送这个报文段。

TCP为了保证不发生丢包，就给每个包一个序号，同时序号也保证了传送到接收端实体的包的按序接收。然后接收端实体对已成功收到的包发回一个相应的确认（ACK）；如果发送端实体在合理的往返时延（RTT）内未收到确认，那么对应的数据包就被假设为已丢失将会被进行重传。

3）**错误校验**

TCP用一个校验和函数来检验数据是否有错误；在发送和接收时都要计算校验和。

4) **流量控制和阻塞管理**

流量控制用来避免主机发送得过快而使接收方来不及完全收下。

### 3.TCP的通信架构 ###

udp通信模型中，在通信开始之前，一定要先建立相关的链接，才能发送数据，类似于生活中，"打电话"![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzI2NDQyNTUz_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

### 4.python代码实现TCP客户端发送，接收数据通信 ###

TCP通信与UDP的很大不同就是首先要建立连接，然后才能进行通信，数据的传输。如下创建TCP客户端。

from socket import *
    # 1.创建套接字
    
    tcp_socket = socket(AF_INET,SOCK_STREAM)
    
    # 2.准备连接服务器，建立连接
    serve_ip = input("请输入服务器ip:")
    serve_port = int(input("请输入对应的端口号:"))  # 端口要是int类型，所有要转换
    
    tcp_socket.connect((serve_ip,serve_port))  # 连接服务器，建立连接,参数是元组形式
    
    # 3.准备需要传送的数据
    send_data = input("请输入要发送的数据：")
    tcp_socket.send(send_data.encode("gbk"))  #用的是send方法，不是sendto
    
    #4.从服务器接收数据
    tcp_remsg = tcp_socket.recv(1024) #注意这个1024byte，大小根据需求自己设置
    print(tcp_remsg.decode("gbk"))  #如果要乱码可以使用tcp_remsg.decode("gbk")
    
    #4.关闭连接
    tcp_socket.close()

**上面创建TCP客户端后，使用网络调试助手，开启TCP Server模式，将其当成服务器，启动。**

**注意，服务器必须先启动，否则报错，无法建立连接**

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzI2NDQyNTUz_size_16_color_FFFFFF_t_70 1][]

### 5.TCP实现服务器 ###

想要完成一个tcp服务器的功能，需要的流程如下：

1.  socket创建一个套接字
2.  bind绑定ip和port
3.  listen使套接字变为可以被动链接
4.  accept等待客户端的链接
5.  recv/send接收发送数据

from socket import  *
    
    # 1.创建套接字
    tcp_server = socket(AF_INET,SOCK_STREAM)
    
    # 2.绑定ip，port
    address = ('',3434)
    tcp_server.bind(address)
    
    # 3.启动被动连接
    # 使用socket创建的套接字默认的属性是主动的，使用listen将其变为被动的，这样就可以接收别人的链接了
    tcp_server.listen(128)  #这个值主要决定了同一时刻有多少个客户端可以连接
    
    # 4.创建接收
    # 如果有新的客户端来链接服务器，那么就产生一个新的套接字专门为这个客户端服务
    # client_socket用来为这个客户端服务，相当于的tcp_server套接字的代理
    # tcp_server_socket就可以省下来专门等待其他新客户端的链接
    # 这里clientAddr存放的就是连接服务器的客户端地址
    client_socket, clientAddr = tcp_server.accept()
    
    
    #5.接收对方发送过来的数据
    recv_msg = client_socket.recv(1024)#接收1024给字节,这里recv接收的不再是元组，区别UDP
    print("打印接收的数据：",recv_msg)
    #6.发送数据给客户端
    send_data = client_socket.send("这是给您的回复".encode("gbk"))
    
    #7.关闭套接字
    #关闭为这个客户端服务的套接字，只要关闭了，就意味着为不能再为这个客户端服务了，如果还需要服务，只能再次重新连
    client_socket.close()

测试结果下，使用网络调试助手，配置称客户端，连接服务器通信![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzI2NDQyNTUz_size_16_color_FFFFFF_t_70 2][]

1.  tcp服务器一般情况下都需要绑定，否则客户端找不到这个服务器
2.  tcp客户端一般不绑定，因为是主动链接服务器，所以只要确定好服务器的ip、port等信息就好，本地客户端可以随机
3.  tcp服务器中通过listen可以将socket创建出来的主动套接字变为被动的，这是做tcp服务器时必须要做的
4.  当客户端需要链接服务器时，就需要使用connect进行链接，udp是不需要链接的而是直接发送，但是tcp必须先链接，只有链接成功才能通信
5.  当一个tcp客户端连接服务器时，服务器端会有1个新的套接字，这个套接字用来标记这个客户端，单独为这个客户端服务
6.  listen后的套接字是被动套接字，用来接收新的客户端的链接请求的，而accept返回的新套接字是标记这个新客户端的
7.  关闭listen后的套接字意味着被动套接字关闭了，会导致新的客户端不能够链接服务器，但是之前已经链接成功的客户端正常通信。
8.  关闭accept返回的套接字意味着这个客户端已经服务完毕
9.  当客户端的套接字调用close后，服务器端会recv解堵塞，并且返回的长度为0，因此服务器可以通过返回数据的长度来区别客户端是否已经下线

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