套接字socket使用（udp篇）上

一.网络通信概述

网络就是一种辅助双方或者多方能够连接在一起的工具
单机游戏（不能和远在他乡的朋友一起玩）
网络的目的：

就是为了联通多方然后进行通信用的，即把数据从一方传递给另外一方

使用网络能够把多方链接在一起，然后可以进行数据传递；
所谓的网络编程就是，让在不同的电脑上的软件能够进行数据传递，即进程之间的通信；

二.IP地址

网络中用来识别双方的一个标志，就是现实中的地址，住址。
ps：IP地址在本地局域网内具有唯一性

三.IP地址的编码方式

每一个IP地址包括两部分：网络地址和主机地址
主要介绍IPV4

• A类地址 一个A类IP地址由1字节的网络地址和3字节主机地址组成，网络地址的最高位必须是“0”，
  地址范围1.0.0.1-126.255.255.254
  二进制表示为：00000001 00000000 00000000 00000001 - 01111110 11111111
  11111111 11111110 可用的A类网络有126个，每个网络能容纳1677214个主机

• B类地址
  一个B类IP地址由2个字节的网络地址和2个字节的主机地址组成，网络地址的最高位必须是“10”，
  地址范围128.1.0.1-191.255.255.254
  二进制表示为：10000000 00000001 00000000 00000001 - 10111111 11111111 11111111 11111110
  可用的B类网络有16384个，每个网络能容纳65534主机

• C类地址
  一个C类IP地址由3字节的网络地址和1字节的主机地址组成，网络地址的最高位必须是“110”
  范围192.0.1.1-223.255.255.254
  二进制表示为: 11000000 00000000 00000001 00000001 - 11011111 11111111 11111110 11111110

C类网络可达2097152个，每个网络能容纳254个主机

• D类地址 D类IP地址第一个字节以“1110”开始，它是一个专门保留的地址。
  它并不指向特定的网络，目前这一类地址被用在多点广播（Multicast）中
  多点广播地址用来一次寻址一组计算机s 地址范围224.0.0.1-239.255.255.254
• E类地址
  以“1111”开始，为将来使用保留
  E类地址保留，仅作实验和开发用

私有ip

在这么多网络IP中，国际规定有一部分IP地址是用于我们的局域网使用，也就
是属于私网IP，不在公网中使用的，它们的范围是：

10.0.0.0～10.255.255.255
172.16.0.0～172.31.255.255
192.168.0.0～192.168.255.255

ps:IP地址127．0．0．1~127．255．255．255用于回路测试，如：127.0.0.1可以代表本机IP地址，用http://127.0.0.1就可以测试本机中配置的Web服务器。j即电脑中的回环地址

四.端口

端口就是为了方便进程之间的通信而产生的。
端口就好一个房子的门，是出入这间房子的必经之路。

端口是通过端口号来标记的，端口号只有整数，范围是从0到65535

注意：端口数不一样的*nix系统不一样，还可以手动修改

端口的分配：
知名端口（Well Known Ports）：
知名端口是众所周知的端口号，范围从0到1023

80端口分配给HTTP服务
21端口分配给FTP服务

可以理解为，一些常用的功能使用的号码是估计的，好比电话号码110、10086、10010一样

动态端口（Dynamic Ports）：
动态端口的范围是从1024到65535
之所以称为动态端口，是因为它一般不固定分配某种服务，而是动态分配。
动态分配是指当一个系统程序或应用程序程序需要网络通信时，它向主机申请一个端口，主机从可用的端口号中分配一个供它使用。
当这个程序关闭时，同时也就释放了所占用的端口号。
同一电脑中同一时间端口号不能重复使用。

五 socket套接字

5.1 不同电脑上的进程之间如何通信

进程之间需要有唯一标识才能进行通信，在1台电脑上可以通过进程号（PID）来唯一标识一个进程，但是在网络中这是行不通的。
TCP/IP协议族：
IP地址在网络中标记唯一的主机
传输层的“协议+端口”可以唯一标识主机中的应用进程（进程）。

所谓进程指的是：运行的程序以及运行时用到的资源这个整体称之为进程
所谓进程间通信指的是：运行的程序之间的数据共享

5.2 socket

socket(简称套接字)是进程间通信的一种方式，它与其他进程间通信的一个主要不同是：

它能实现不同主机间的进程间通信，我们网络上各种各样的服务大多都是基于Socket 来完成通信的

例如我们每天浏览网页、QQ 聊天、收发email 等等

5.2.1 创建socket

import socket
socket.socket(AddressFamily, Type)

函数socket.socket 创建一个socket，该函数带有两个参数：

Address Family：可以选择AF_INET（用于Internet 进程间通信） 或者AF_UNIX（用于同一台机器进程间通信）,实际工作中常用AF_INET
Type：套接字类型，可以是SOCK_STREAM（流式套接字，主要用于TCP 协议）或者SOCK_DGRAM（数据报套接字，主要用于UDP 协议）

tcp套接字

import socket
# 创建套接字
s = socket(AF_INET,SOCK_STREAM)
# 关闭套接字
s.close()

udp套接字

import socket
s=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM)
s.close()

• 套接字使用流程与文件的使用流程很类似
  创建套接字
  使用套接字收/发数据
  关闭套接字

5.3 udp下套接字的发送

运行结果：使用网络调试器进行接收发送来的数据
PS：网络调试器下载链接（解压缩后即可使用）
链接: 网络连接器
提取码：ud1z

from socket import *
# 1. 创建udp套接字
udp_socket = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM)
# 2. 准备接收方的地址
# '192.168.1.103'表示目的ip地址
# 8080表示目的端口
dest_addr = ('192.168.1.103', 8080)  # 注意 是元组，ip是字符串，端口是数字
# 3. 从键盘获取数据
send_data = input("请输入要发送的数据:")
# 4. 发送数据到指定的电脑上的指定程序中
udp_socket.sendto(send_data.encode('utf-8'), dest_addr)
# 5. 关闭套接字
udp_socket.close()

5.4 套接字的接收

from socket import *

# 1. 创建udp套接字
udp_socket = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM)

# 2. 准备接收方的地址
dest_addr = ('192.168.236.129', 8080)

# 3. 从键盘获取数据
send_data = input("请输入要发送的数据:")

# 4. 发送数据到指定的电脑上
udp_socket.sendto(send_data.encode('utf-8'), dest_addr)

# 5. 等待接收对方发送的数据
recv_data = udp_socket.recvfrom(1024)  # 1024表示本次接收的最大字节数

# 6. 显示对方发送的数据
# 接收到的数据recv_data是一个元组
# 第1个元素是对方发送的数据
# 第2个元素是对方的ip和端口
print(recv_data[0].decode('gbk'))
print(recv_data[1])

# 7. 关闭套接字
udp_socket.close()

运行结果：
网络调试器收到的信息
socket接受到的信息及其IP地址、端口号
### 编码和解码

str->bytes:encode编码
bytes->str:decode解码

其中decode()与encode()方法可以接受参数，其声明分别为:

bytes.decode(encoding="utf-8", errors="strict")
str.encode(encoding="utf-8", errors="strict")

其中的encoding是指在解码编码过程中使用的编码(此处指“编码方案”是名词)，errors是指错误的处理方案，详细的可以参照官方文档。