一、 TCP 網絡應用程序開發流程

學習目標

• 能夠知道TCP客戶端程序的開發流程

---

1. TCP 網絡應用程序開發流程的介紹

TCP 網絡應用程序開發分為:

• TCP 客戶端程序開發
• TCP 服務端程序開發

說明:

客戶端程序是指運行在用戶設備上的程序 服務端程序是指運行在服務器設備上的程序，專門為客戶端提供數據服務。

2. TCP 客戶端程序開發流程的介紹

步驟說明:

1. 創建客戶端套接字對象
2. 和服務端套接字建立連接
3. 發送數據
4. 接收數據
5. 關閉客戶端套接字

3. TCP 服務端程序開發流程的介紹

步驟說明:

1. 創建服務端端套接字對象
2. 綁定端口號
3. 設置監聽
4. 等待接受客戶端的連接請求
5. 接收數據
6. 發送數據
7. 關閉套接字

4. 小結

1. TCP 網絡應用程序開發分為客戶端程序開發和服務端程序開發。
2. 主動發起建立連接請求的是客戶端程序
3. 等待接受連接請求的是服務端程序

二、socket之send和recv原理剖析

學習目標

• 能夠知道send和recv的底層工作原理

---

1. 認識TCP socket的發送和接收緩沖區

當創建一個TCP socket對象的時候會有一個發送緩沖區和一個接收緩沖區，這個發送和接收緩沖區指的就是內存中的一片空間。

2. send原理剖析

send是不是直接把數據發給服務端?

不是，要想發數據，必須得通過網卡發送數據，應用程序是無法直接通過網卡發送數據的，它需要調用操作系統接口，也就是說，應用程序把發送的數據先寫入到發送緩沖區(內存中的一片空間)，再由操作系統控制網卡把發送緩沖區的數據發送給服務端網卡 。

3. recv原理剖析

recv是不是直接從客戶端接收數據?

不是，應用軟件是無法直接通過網卡接收數據的，它需要調用操作系統接口，由操作系統通過網卡接收數據，把接收的數據寫入到接收緩沖區(內存中的一片空間），應用程序再從接收緩存區獲取客戶端發送的數據。

4. send和recv原理剖析圖

說明:

• 發送數據是發送到發送緩沖區
• 接收數據是從接收緩沖區 獲取

5. 小結

不管是recv還是send都不是直接接收到對方的數據和發送數據到對方，發送數據會寫入到發送緩沖區，接收數據是從接收緩沖區來讀取，發送數據和接收數據最終是由操作系統控制網卡來完成。

三、TCP服務端程序開發

學習目標

• 能夠寫出TCP服務端應用程序接收和發送消息

---

1. 開發 TCP 服務端程序開發步驟回顧

1. 創建服務端端套接字對象
2. 綁定端口號
3. 設置監聽
4. 等待接受客戶端的連接請求
5. 接收數據
6. 發送數據
7. 關閉套接字

2. socket 類的介紹

導入 socket 模塊
import socket

創建服務端 socket 對象
socket.socket(AddressFamily, Type)

參數說明:

• AddressFamily 表示IP地址類型, 分為TPv4和IPv6
• Type 表示傳輸協議類型

方法說明:

• bind((host, port)) 表示綁定端口號, host 是 ip 地址，port 是端口號，ip 地址一般不指定，表示本機的任何一個ip地址都可以。
• listen (backlog) 表示設置監聽，backlog參數表示最大等待建立連接的個數。
• accept() 表示等待接受客戶端的連接請求
• send(data) 表示發送數據，data 是二進制數據
• recv(buffersize) 表示接收數據, buffersize 是每次接收數據的長度

3. TCP 服務端程序開發示例代碼

import socketif __name__ == '__main__':# 創建tcp服務端套接字tcp_server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)# 設置端口號復用，讓程序退出端口號立即釋放tcp_server_socket.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, True)# 給程序綁定端口號tcp_server_socket.bind(("", 8989))# 設置監聽# 128:最大等待建立連接的個數， 提示： 目前是單任務的服務端，同一時刻只能服務與一個客戶端，后續使用多任務能夠讓服務端同時服務與多個客戶端，# 不需要讓客戶端進行等待建立連接# listen后的這個套接字只負責接收客戶端連接請求，不能收發消息，收發消息使用返回的這個新套接字來完成tcp_server_socket.listen(128)# 等待客戶端建立連接的請求, 只有客戶端和服務端建立連接成功代碼才會解阻塞，代碼才能繼續往下執行