前言

工作中遇到各種各樣的網絡通信。有MQTT和CoAP這樣的物聯網應用層協議，也有各種自定義的TCP或UDP協議。使用各種不同的計算機語言和框架開發網絡通信，例如Java的Netty框架，C語言原始socket，Python Socket。各有各的使用場景，難易程度相差巨大。Netty上手困難，C語言編寫復雜，Python Socket上手容易。

長久以來，UDP通信一直被誤解為一種不可靠的通信手段，但是UDP簡單使用，特別適合物聯網終端。UDP沒有三次握手和四次揮手，換個角度來說節約了網絡流量，降低了設備的功耗。UDP協議也是物聯網應用層協議CoAP、LwM2M的傳輸層協議，也有消息說HTTP 3.0協議將使用UDP作為傳輸層協議

示例簡述

本例通過select實現一個UDP Server，一般來說select相比其他recv和send等常用函數難用不少，網上也很難找到合適的示例，特別是UDP Select示例。

開發環境 Windows PyCharm社區版 Python3.7

服務器示例

udp-server-select.py

import select

import socket

import binascii

HOST = ''

PORT = 50018

server_fd = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)

server_fd.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, 1)

server_fd.bind((HOST, PORT))

print('starting up on %s port %s' % (HOST, PORT))

# 把服務器套接字加入到輸入列表中

inputs = [server_fd]

client_address = None

conn = None

while True:

# readable, writable, exceptional = select.select(inputs, [], [], 1.0)

readable = select.select(inputs, [], [], 1.0)[0]

for s in readable:

data, client_address = s.recvfrom(1024)

if data:

# 收到客戶端數據

print('received "%s" from %s' % (binascii.hexlify(data), client_address))

s.sendto(data, client_address)

代碼說明

inputs = [server_fd] 創建套接字后把服務器套接字加入到輸入列表中

select函數有4個輸入參數，分別為輸入列表、輸出列表、錯誤列表和超時時間，輸出參數為一個Python元組類型，分別為可讀列表、可寫列表和錯誤列表。select函數原型如下：

select(rlist, wlist, xlist[, timeout]) -> (rlist, wlist, xlist)

如果僅需要查詢可讀列表，可以簡寫為select.select(inputs, [], [], 1.0)[0]，也就是選擇select返回元組類型的第0個元素。

客戶端示例

運行與測試

先啟動UDP服務器，再啟動UDP客戶端。

服務器控制臺可能輸出

connected by ('127.0.0.1', 50019) received b'31323334'

connected by ('192.168.3.18', 50019) received b'31323334'

客戶端控制臺可能輸出

received b'31323334' from ('127.0.0.1', 50018)

相關資料

物聯網圖書推薦 CoAP基礎 徐凱《IoT開發實戰: CoAP卷》 2017 機械工業出版社【 京東鏈接】

物聯網圖書推薦 CoAPs進階 徐凱 崔紅鵬《密碼技術與物聯網安全:mbedtls開發實戰》2019 機械工業出版社 【京東鏈接】

總結

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