一、前言
由于TCP连接具有安全可靠的特性,所以TCP应用更为广泛。创建TCP连接时,主动发起连接的叫客户端,被动响应连接的服务叫服务器。例如,当我们在浏览器中访问百度时,我们自己的计算机就是客户端,浏览器会主动向百度的服务器发起连接。如果一切顺利,百度的服务器接受我们的连接,一个TCP连接就建立起来了,后面的通信就是发送网页内容了。
二、创建TCP服务器
创建TCP服务器的过程,类似于生活中接听电话的过程。如果要接听别人的来电,首先需要购买一部手机,然后安装手机卡。接下来,设置手机为接听状态,最后静等对方来电。
如同上面的接听电话的过程一样,在程序中,如果想要完成一个TCP服务器的功能,需要的流程如下:
- 使用socket()创建一个套接字
- 使用bind()绑定IP和port
- 使用listen()使套接字变为可被动连接
- 使用accept()接收发送数据
- 使用recv/send()接收发送数据
例如,使用socket模块,通过客户端浏览器向本地服务器(IP地址为127.0.0.1)发起请求,服务器接到请求,向浏览器发送“Hello World”。具体代码如下:
# -*- coding: utf-8 -*-
import socket # 导入socket模块
host = "127.0.0.1" # 主机IP
port = 8080 # 端口号
web = socket.socket() # 创建socket对象
web.bind((host, port)) # 绑定端口
web.listen(5) # 设置最多连接数
print("服务器等待客户端连接……")
# 开启死循环
while True:
conn, addr = web.accept() # 创建客户端连接
data = conn.recv(1024) # 获取客户端请求数
print(data) # 打印接收到的数据
conn.sendall(b"HTTP/1.1 200 OK\r\n\r\nHello World") # 向客户端发送数据
conn.close() # 关闭连接
运行结果如下图所示:
然后打开谷歌浏览器,输入网址:127.0.0.1:8080(服务器的地址:127.0.0.1,端口号是8080),成功连接服务器以后,浏览器显示“Hello World”。如下图所示:
三、创建TCP客户端
TCP的客户端要比服务器简单很多,如果说服务器是需要自己买手机、查手机卡、设置铃声、等待别人打电话流程的话,那么客户端就只需要找一个电话亭,拿起电话拨打即可,流程要少很多。
在实例1中,我们使用浏览器作为客户端接收数据,下面,创建一个tcp客户端,通过该客户端向服务器发送和接收消息。创建一个client.py文件,具体代码如下:
# -*- coding: utf-8 -*-
import socket # 导入socket模块
s = socket.socket() # 创建TCP/IP套接字
host = "127.0.0.1" # 获取主机地址
port = 8080 # 设置端口号
s.connect((host, port)) # 主动初始化TCP服务连接
send_data = input("请输入要发送的数据:") # 提示用户输入数据
s.send(send_data.encode()) # 发送TCP数据
# 接收对方发送过来的数据,最大接收1024个字节
recvData = s.recv(1024).decode()
print("接收到的数据为:", recvData)
# 关闭套接字
s.close()
先运行实例1中的server.py文件,然后运行client.py文件。接着,在client.py窗口输入“hi”,此时server.py窗口会接到消息,并且发送“Hello World”。运行结果如图所示:
四、执行TCP服务器和客户端
在上面的例子中,我们设置了一个服务器和客户端,并且实现了客户端和服务器之间的通信。根据服务器和客户端的执行流程,可以总结出TCP客户端和服务器的通信模型,如图所示:
既然客户端和服务器可以使用Socket进行通信,那么,客户端就可以向服务器发送文字,服务器接收到消息后,显示消息内容并且输入文字返回给客户端。客户接收到响应,显示该文字,然后继续向服务器发送消息。这样,就可以实现一个简易的聊天窗口。当有一方输入“byebye”时,则退出系统,中断聊天。
(1)创建server.py文件,作为服务器程序,具体代码如下:
# -*- coding: utf-8 -*-
import socket # 导入socket模块
host = socket.gethostname() # 获取主机地址
port = 12345 # 设置端口号
s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) # 创建TCP/IP套接字
s.bind((host, port)) # 绑定地址(host, port)到套接字
s.listen(1) # 设置最多连接数
sock, addr = s.accept() # 被动接收TCP客户端连接
print("连接已建立")
info = sock.recv(1024).decode() # 接收客户端数据
while info != "byebye": # 判断是否退出
if info:
print("接收到的内容:" + info)
send_data = input("输入发送内容:") # 发送消息
sock.send(send_data.encode()) # 发送TCP数据
if send_data == "byebye": # 如果发送byebye,则退出
break
info = sock.recv(1024).decode() # 接收客户端数据
sock.close() # 关闭客户端套接字
s.close() # 关闭服务器套接字
(2)创建client文件,作为客户端程序,具体代码如下:
# -*- coding: utf-8 -*-
import socket # 导入socket模块
s = socket.socket() # 创建TCP/IP套接字
host = socket.gethostname() # 获取主机地址
port = 12345
s.connect((host, port)) # 设置端口号
print("已连接") # 主动初始化TCP服务器连接
info = ""
while info != "beybey": # 判断是否退出
send_data = input("输入发送内容:") # 输入内容
s.send(send_data.encode())
if send_data == "beybey":
break
info = s.recv(1024).decode() # 接收服务器数据
print("接收到的内容:" + info)
s.close() # 关闭套接字
分别运行server.py和client.py文件,如图所示
接下来,在client窗口,输入“菜鸡菜鸡,我是菜鸟”,然后按下《Enter》键,此时将显示client.py窗口发送消息,并提示server.py窗口输入内容,如图所示:
当输入“byebye”时,结束对话,如图所示: