今天是冬至，不知道大家有沒有吃餃子啊！

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冬至是北半球一年之中夜晚最長(zhǎng)的一天，愿你在這個(gè)長(zhǎng)夜能融化掉這一年所有的不快樂！！

目錄：

IP地址的介紹

端口和端口號(hào)的介紹

TCP的介紹

socket的介紹

TCP網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序開發(fā)流程

TCP客戶端程序開發(fā)

TCP服務(wù)端程序開發(fā)

TCP網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序的注意點(diǎn)

socket中send和recv原理剖析

一、IP地址的介紹

1.IP地址的概念

IP地址就是標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備（如電腦）的一個(gè)地址，就類似于家庭住址

2.IP地址的表現(xiàn)形式

?說明：

• IP地址分為兩類：IPv4和IPv6
• IPv4是當(dāng)前使用的ip地址
• IPv6是未來使用的ip地址
• ipv4是由點(diǎn)分割、十進(jìn)制組成
• ipv6是由冒號(hào)分割、十六進(jìn)制組成

3.ip地址的作用

ip地址的作用是標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)中唯一的一臺(tái)設(shè)備，也就是通過ip地址能夠找到網(wǎng)絡(luò)中的某臺(tái)設(shè)備

4.查看ip地址

• linux和mac OS使用ifconfig命令
• Windows使用ipconfig命令

?5.檢查網(wǎng)絡(luò)是否正常

使用命令ping

例：ping www.baidu.com?

說明：

• ping www.baidu.com檢查是否能上公網(wǎng)
• ping 當(dāng)前局域網(wǎng)的ip地址 檢查是否在同一個(gè)局域網(wǎng)內(nèi)
• ping 127.0.0.1 檢查本地網(wǎng)卡是否正常

6.小結(jié)

• ip地址的作用是標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)中唯一的一臺(tái)設(shè)備
• ip地址的表現(xiàn)形式：ipv4、ipv6
• 查看網(wǎng)卡信息：ipconfig
• 檢查網(wǎng)絡(luò)：ping

二、端口和端口號(hào)的介紹

每運(yùn)行一個(gè)網(wǎng)絡(luò)程序都會(huì)有一個(gè)端口，想要給對(duì)應(yīng)的程序發(fā)送數(shù)據(jù)，找到對(duì)應(yīng)的端口即可

1. 什么是端口

端口是傳輸數(shù)據(jù)的通道，就好比是教室的門，是數(shù)據(jù)的必經(jīng)之路

那么如何找到對(duì)應(yīng)的端口？

每一個(gè)端口都會(huì)有一個(gè)對(duì)應(yīng)的端口號(hào)，就好比每一個(gè)教室的門都有一個(gè)門牌號(hào)，可以通過端口號(hào)來找到端口

2. 什么是端口號(hào)

操作系統(tǒng)為了統(tǒng)一管理這么多端口，就對(duì)端口進(jìn)行了編號(hào)，這就是端口號(hào)，端口號(hào)其實(shí)就是一個(gè)數(shù)字，好比我們現(xiàn)實(shí)生活中的門牌號(hào)

端口號(hào)共有65536（2的16次方）個(gè)：（0~65535）

數(shù)據(jù)通信流程：通過ip地址找到對(duì)應(yīng)的設(shè)備，通過端口號(hào)找到對(duì)應(yīng)的端口，然后通過端口把數(shù)據(jù)傳輸給應(yīng)用程序

3. 端口與端口號(hào)的關(guān)系

端口號(hào)可以標(biāo)識(shí)唯一的一個(gè)端口

4. 端口號(hào)的分類

• 知名端口號(hào)
• 動(dòng)態(tài)端口號(hào)

知名端口號(hào)：

知名端口號(hào)是指眾所周知的端口號(hào)，范圍：0~1023

? ? ? ? 這些端口號(hào)一般固定分配給一些服務(wù)，比如21端口號(hào)分配給FTP（文件傳輸協(xié)議）服務(wù)，25端口號(hào)分配給SMTP（簡(jiǎn)單郵件傳輸協(xié)議）服務(wù)，80端口號(hào)分配給HTTP服務(wù)

動(dòng)態(tài)端口號(hào)：

一般程序員開發(fā)應(yīng)用程序使用端口號(hào)稱為動(dòng)態(tài)端口號(hào)，范圍：1024~65535

• 如果程序員開發(fā)的程序沒有設(shè)置端口號(hào)，操作系統(tǒng)會(huì)在動(dòng)態(tài)端口號(hào)這個(gè)范圍內(nèi)隨機(jī)生成一個(gè)給開發(fā)的應(yīng)用程序使用
• 當(dāng)運(yùn)行一個(gè)程序默認(rèn)會(huì)有一個(gè)端口號(hào)，當(dāng)這個(gè)程序退出時(shí)，所占用的這個(gè)端口號(hào)就會(huì)被釋放

5. 小結(jié)

• 端口的作用就是給運(yùn)行的應(yīng)用程序提供傳輸數(shù)據(jù)的通道
• 端口號(hào)的作用就是用來區(qū)分和管理不同端口的，通過端口號(hào)能找到唯一的一個(gè)端口
• 端口號(hào)可以分為兩類：知名端口號(hào) 和 動(dòng)態(tài)端口號(hào)
  • 知名端口號(hào)的范圍：0~1023
  • 動(dòng)態(tài)端口號(hào)的范圍：1024~65535

三、TCP的介紹

1. 網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序之間的通信流程

通過ip地址能夠找到對(duì)應(yīng)的設(shè)備，然后通過端口號(hào)找到對(duì)應(yīng)的端口，在通過端口把數(shù)據(jù)傳輸給應(yīng)用程序。但數(shù)據(jù)不能隨便發(fā)送，在發(fā)送之前還需要選擇一個(gè)對(duì)應(yīng)的傳輸協(xié)議，保證程序之間按照指定的傳輸規(guī)則進(jìn)行數(shù)據(jù)的通信，而這個(gè)傳輸協(xié)議就是我們今天學(xué)習(xí)的TCP

2. TCP的概念

TCP（Transmission Control Protocol）簡(jiǎn)稱傳輸控制協(xié)議，它是一種面向連接的、可靠的、基于字節(jié)流的傳輸層通信協(xié)議

TCP通信步驟：（類似于文件操作）

創(chuàng)建連接

傳輸數(shù)據(jù)

關(guān)閉連接

注意：

TCP通信模型相當(dāng)于生活中的‘打電話’，在通信之前，一定要先建立好連接，才能發(fā)送數(shù)據(jù)，通信結(jié)束要關(guān)閉連接

3. TCP的特點(diǎn)

• 面向連接
  • 通信雙方必須先建立好連接才能進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸，數(shù)據(jù)傳輸完成之后，雙方必須斷開此連接，以釋放系統(tǒng)資源
• 可靠傳輸
  • TCP采用發(fā)送應(yīng)答機(jī)制
  • 超時(shí)重傳
  • 錯(cuò)誤校驗(yàn)
  • 流量控制和阻塞管理

4. 總結(jié)

TCP是一個(gè)穩(wěn)定、可靠的傳輸協(xié)議，常用于對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確無誤的傳輸，比如：文件下載、瀏覽器上網(wǎng)

四、socket的介紹

通信數(shù)據(jù)是通過socket來完成的

1. socket的概念

socket（套接字）是進(jìn)程之間通信的一個(gè)工具，就好比生活中的插座，所有的家用電器要想工作都是基于插座進(jìn)行的，進(jìn)程之間想要通過網(wǎng)絡(luò)通信需要基于這個(gè)socket

2. socket的作用

負(fù)責(zé)進(jìn)程之間的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸，好比數(shù)據(jù)的搬運(yùn)工

3. socket使用場(chǎng)景

和網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的應(yīng)用程序或軟件都使用到了socket

4. 小結(jié)

進(jìn)程之間網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的傳輸可以通過socket來完成，socket就是進(jìn)程間網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信的工具

五、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序開發(fā)流程

1. TCP網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序開發(fā)流程介紹

TCP網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序開發(fā)分為：

• TCP客戶端程序開發(fā)
• TCP服務(wù)端程序開發(fā)

說明：

客戶端程序是指運(yùn)行在用戶設(shè)備上的程序，服務(wù)端程序是指運(yùn)行在服務(wù)器設(shè)備上的程序，專門為客戶端提供數(shù)據(jù)服務(wù)

2. TCP客戶端程序開發(fā)流程的介紹

步驟：

創(chuàng)建客戶端套接字對(duì)象

和服務(wù)端套接字建立連接

發(fā)送數(shù)據(jù)

接收數(shù)據(jù)

關(guān)閉客戶端套接字

3. TCP服務(wù)器端程序開發(fā)流程的介紹

步驟：

創(chuàng)建服務(wù)端套接字對(duì)象

綁定端口號(hào)

設(shè)置監(jiān)聽

等待接收客戶端的連接請(qǐng)求

接收數(shù)據(jù)

發(fā)送數(shù)據(jù)

關(guān)閉套接字

4. 小結(jié)

TCP網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序開發(fā)分為客戶端程序開發(fā)和服務(wù)端程序開發(fā)

主動(dòng)發(fā)起建立連接請(qǐng)求的是客戶端程序

等待接收連接請(qǐng)求的是服務(wù)端程序

六、TCP客戶端程序開發(fā)

1. 開發(fā)TCP客戶端程序步驟

創(chuàng)建客戶端套接字對(duì)象

和服務(wù)端套接字建立連接

發(fā)送數(shù)據(jù)

接收數(shù)據(jù)

關(guān)閉客戶端套接字

2. socket類的介紹

導(dǎo)入socket模塊：import socket

創(chuàng)建客戶端socket對(duì)象：socket.socket(AddressFamily, Type)

參數(shù)說明：

• AddressFamily 表示ip地址類型，分為ipv4和ipv6
• Type 表示傳輸協(xié)議類型

方法說明：

• connect（（host，port））表示和服務(wù)器套接字建立連接，host是服務(wù)器ip地址，port是應(yīng)用程序的端口號(hào)
• send（data）表示發(fā)送數(shù)據(jù)，data是二進(jìn)制數(shù)據(jù)
• recv（buffersize）表示接收數(shù)據(jù)，buffersize是每次接收數(shù)據(jù)的最大長(zhǎng)度

3. TCP客戶端程序開發(fā)示例

在這之前我們需要一個(gè)軟件：網(wǎng)絡(luò)調(diào)試助手（充當(dāng)服務(wù)端）

可以去網(wǎng)上搜索下載或者百度網(wǎng)盤提取鏈接：??????https://pan.baidu.com/s/1_lqcDOPI0n8zsPB6vx_JYw?
提取碼：2fxa

import socket if __name__ == '__main__':# 1.創(chuàng)建tcp客戶端套接字# AF_INET:ipv4 SOCK_STREAM：tcp傳輸協(xié)議tcp_client_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)# 2.和服務(wù)端應(yīng)用程序建立連接tcp_client_socket.connect(("127.0.0.1", 8080))# 3.準(zhǔn)備發(fā)送的數(shù)據(jù)（win是gbk，linux是utf-8）send_data = "你好服務(wù)端，我是客戶端小白".encode('gbk')# 4.發(fā)送數(shù)據(jù)tcp_client_socket.send(send_data)# 5.接收數(shù)據(jù)，每次接收數(shù)據(jù)最大字節(jié)數(shù)是1024recv_data = tcp_client_socket.recv(1024)# 6.返回的是服務(wù)端程序發(fā)送的二進(jìn)制數(shù)據(jù)print(recv_data)# 7.對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼recv_content = recv_data.decode('gbk')print(recv_content)# 8.關(guān)閉套接字tcp_client_socket.close()

運(yùn)行后如下圖：

可以看到py程序并沒有結(jié)束，它在等待服務(wù)器端返回給他數(shù)據(jù)：

?可以看到我們成功接收到了數(shù)據(jù) “你好！”

?說明：

str.encode(編碼格式)表示把字符串編碼成為二進(jìn)制

data.decode(編碼格式)表示把二進(jìn)制解碼成為字符串

其中網(wǎng)絡(luò)調(diào)試助手充當(dāng)服務(wù)端程序：

?4. 小結(jié)

1. 導(dǎo)入socket模塊

2. 創(chuàng)建TCP套接字‘socket’

• 參數(shù)1：‘AF_INET’，表示ipv4地址類型
• 參數(shù)2：‘SOCK_STREAM’，表示TCP傳輸協(xié)議類型

3. 發(fā)送數(shù)據(jù)‘send’

• 參數(shù)1：要發(fā)送的二進(jìn)制數(shù)據(jù)，字符串需要進(jìn)行encode方法進(jìn)行編碼

4. 接收數(shù)據(jù)‘recv’

• 參數(shù)1：表示每次接收數(shù)據(jù)最大為多少，單位：字節(jié)

5. 關(guān)閉套接字‘socket’表示通信完成

七、TCP服務(wù)端程序開發(fā)

1. 服務(wù)端程序開發(fā)步驟

創(chuàng)建服務(wù)端套接字對(duì)象

綁定端口號(hào)

設(shè)置監(jiān)聽

等待接受客戶端的連接請(qǐng)求

接受數(shù)據(jù)

發(fā)送數(shù)據(jù)

關(guān)閉套接字

2. socket類的介紹

導(dǎo)入socket模塊

import socket

創(chuàng)建服務(wù)端socket對(duì)象

socket.socket(AddressFamily, Type)

參數(shù)說明：

• AddressFamily表示IP地址類型，分為ipv4和ipv6
• Type表示傳輸協(xié)議類型

方法說明：

• bind（（host，port））表示綁定端口，host是ip地址，port是端口號(hào)，ip地址一般不指定，表示本機(jī)的任何一個(gè)ip地址都可以
• listen（backing）表示設(shè)置監(jiān)聽，backing參數(shù)表示最大等待建立連接的個(gè)數(shù)
• accept（）表示等待接收客戶端的連接請(qǐng)求
• send（data）表示發(fā)送數(shù)據(jù)，data是二進(jìn)制數(shù)據(jù)
• recv（buffersize）表示接收數(shù)據(jù)，buffersize是每次接收數(shù)據(jù)的最大長(zhǎng)度

3. TCP服務(wù)端程序開發(fā)示例

import socketif __name__ == '__main__':# 1.創(chuàng)建tcp服務(wù)端套接字# AF_INET:ipv4 AF_INET6:ipv6 SOCK_STREAM:tcp協(xié)議tcp_server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)# 設(shè)置端口號(hào)復(fù)用,程序退出，端口號(hào)立即釋放tcp_server_socket.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, True)# 2.綁定端口號(hào)# 第一個(gè)參數(shù)表示ip地址，一般不用指定，表示本機(jī)的任何一個(gè)ip都可# 第二個(gè)參數(shù)表示端口號(hào)tcp_server_socket.bind(("", 8080))# 3.設(shè)置監(jiān)聽# 128（可自定義）表示最大等待建立連接的個(gè)數(shù)tcp_server_socket.listen(128)# 4.等待接收客戶端的連接請(qǐng)求# 每次客戶端和服務(wù)端建立連接成功都會(huì)返回一個(gè)新的套接字# tcp_server_socket只負(fù)責(zé)等待接收客戶端的連接請(qǐng)求，收發(fā)消息不使用它new_client, ip_port = tcp_server_socket.accept()# 代碼執(zhí)行至此表示連接成功print("客戶端的ip和端口號(hào)：", ip_port)# 5.接收客戶端的數(shù)據(jù)recv_data = new_client.recv(1024)# 對(duì)二進(jìn)制數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼變成字符串recv_content = recv_data.decode('gbk')print("接收客戶端的數(shù)據(jù)：", recv_content)# 6.發(fā)送數(shù)據(jù)到客戶端send_content = '問題處理中...'# 二進(jìn)制編碼send_data = send_content.encode('gbk')new_client.send(send_data)# 結(jié)束本次服務(wù)new_client.close()# 7.關(guān)閉服務(wù)端套接字，表示服務(wù)端以后不在接收等待接收客戶端的連接請(qǐng)求tcp_server_socket.close()

結(jié)果：

?當(dāng)客戶端和服務(wù)端建立連接之后，服務(wù)端程序退出后端口號(hào)不會(huì)立即釋放，需要大概等待1~2分鐘

解決：

更換服務(wù)端端口號(hào)

設(shè)置端口號(hào)復(fù)用

端口號(hào)復(fù)用代碼：

tcp_server_socket.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, True)

參數(shù)1：表示當(dāng)前套接字

參數(shù)2：設(shè)置端口號(hào)復(fù)用選項(xiàng)

參數(shù)3：設(shè)置端口號(hào)復(fù)用選項(xiàng)對(duì)應(yīng)的值

在這，網(wǎng)絡(luò)調(diào)試助手充當(dāng)客戶端程序

?4. 小結(jié)

1. 導(dǎo)入socket模塊

2. 創(chuàng)建TCP套接字‘socket’

• 參數(shù)1：‘AF_INET’，表示ipv4地址類型
• 參數(shù)2：‘SOCK_STREAM’，表示tcp傳輸協(xié)議類型

3. 綁定端口號(hào)‘bind’

• 參數(shù)：元組，（ip地址，端口號(hào)）

4. 設(shè)置監(jiān)聽‘listen’

• 參數(shù)：元組，最大等待建立連接的個(gè)數(shù)

5. 等待接收客戶端的連接請(qǐng)求‘a(chǎn)ccept’

6. 發(fā)送數(shù)據(jù)‘send’

• 參數(shù)：要發(fā)送的二進(jìn)制數(shù)據(jù)，字符串需要用encode方法進(jìn)行編碼

7. 接收數(shù)據(jù)‘recv’

• 參數(shù)：表示每次接收數(shù)據(jù)的最大的大小，單位是字節(jié)，解碼用decode方法

8. 關(guān)閉套接字‘socket’表示通信完成

八、TCP網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序的注意點(diǎn)

當(dāng)TCP客戶端程序想要和TCP服務(wù)端程序進(jìn)行通信的時(shí)候必須要先建立連接

TCP客戶端程序一般不需要綁定端口號(hào)，因?yàn)榭蛻舳耸侵鲃?dòng)發(fā)起建立連接的

TCP服務(wù)端程序必須綁定端口號(hào)，否則客戶端找不到這個(gè)TCP服務(wù)端程序

listen之后，之前的套接字就成了被動(dòng)套接字，只負(fù)責(zé)接收新的客戶端的連接請(qǐng)求，不能收發(fā)消息

當(dāng)TCP客戶端程序和TCP服務(wù)端程序連接成功后，TCP服務(wù)端程序會(huì)產(chǎn)生一個(gè)新的套接字，收發(fā)客戶端消息使用該套接字

關(guān)閉accept返回的套接字意味著和這個(gè)客戶端通信完畢

listen后，關(guān)閉之前的套接字意味著服務(wù)端的套接字關(guān)閉了，會(huì)導(dǎo)致新的客戶端不能連接服務(wù)端，但是之前已經(jīng)連接成功的客戶端還能正常通信

當(dāng)客戶端的套接字調(diào)用close后，服務(wù)器的recv會(huì)解阻塞，返回的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度為0，服務(wù)端可以通過返回?cái)?shù)據(jù)的長(zhǎng)度來判斷客戶端是否已經(jīng)下線，反之服務(wù)端關(guān)閉套接字，客戶端的recv也會(huì)解阻塞，返回的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度也為0

九、socket中send和recv原理剖析

1. 認(rèn)識(shí)TCP socket的發(fā)送和接收緩沖區(qū)

當(dāng)創(chuàng)建一個(gè)TCP socket對(duì)象的時(shí)候，會(huì)有一個(gè)發(fā)送緩沖區(qū)和一個(gè)接收緩沖區(qū)，這個(gè)發(fā)送和接收緩沖區(qū)指的就是內(nèi)存中的一片空間

2. send原理剖析

send是不是直接把數(shù)據(jù)發(fā)送給服務(wù)端？

不是，想要發(fā)送數(shù)據(jù)，必須得通過網(wǎng)卡發(fā)送數(shù)據(jù)，應(yīng)用程序是無法直接通過網(wǎng)卡發(fā)送數(shù)據(jù)的，它需要調(diào)用操作系統(tǒng)接口，也就是說，應(yīng)用程序把發(fā)送的數(shù)據(jù)先寫入到發(fā)送緩沖區(qū)（內(nèi)存中的一片空間），再由操作系統(tǒng)控制網(wǎng)卡把發(fā)送緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)發(fā)送給服務(wù)端網(wǎng)卡

3. recv原理剖析

recv是不是直接從客戶端接收數(shù)據(jù)？

不是，應(yīng)用軟件是無法直接通過網(wǎng)卡接收數(shù)據(jù)的，它需要調(diào)用操作系統(tǒng)接口，由操作系統(tǒng)通過網(wǎng)卡接收數(shù)據(jù)，把接收的數(shù)據(jù)寫入到接收緩沖區(qū)（內(nèi)存中的一片空間），應(yīng)用程序再從接收緩沖區(qū)獲取客戶端發(fā)送的數(shù)據(jù)

4. send和recv原理剖析圖

?說明：

• 發(fā)送數(shù)據(jù)是發(fā)送到發(fā)送緩沖區(qū)
• 接收數(shù)據(jù)是從接收緩沖區(qū)獲取

5. 小結(jié)

不管是recv還是send都不是直接接收到對(duì)方的數(shù)據(jù)和發(fā)送數(shù)據(jù)到對(duì)方，發(fā)送數(shù)據(jù)會(huì)寫入到發(fā)送緩沖區(qū)，接收數(shù)據(jù)是從接收緩沖區(qū)來讀取，發(fā)送數(shù)據(jù)和接收數(shù)據(jù)最終是由操作系統(tǒng)控制網(wǎng)卡來完成

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的web中网络编程详解的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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