关于python:用-Python-写网络编程二

回溯前文

第一篇只是开篇了数据结构和一些传输的例子。第二篇会讲网络编程传输协定在 Python 场景下如何应用。
依据上文的回复，程序上会先讲 Tcp，上面进入正题。

复习功课：用 Python 写网络编程（一）

深度优化过的传输协定-Tcp

Tcp 规范来自上个世纪 80 年代，也是历经了 30 多年的改良和优化。然而这些优化不是应用层的，防止简明扼要，有趣味能够本人去理解下。
这外面一些观点前面也会用 Python 去验证。
那么学习网络协议，在第一篇外面是协定用的数据结构。下一步就是学习 Tcp 和惯例的 http 镞有什么不同，先从构造上进行梳理，构造别离有：

传输状态（蕴含传输的各种设置）
链接地址

传输状态

Http 在应用层分为多个域，整体比较复杂，比 TCP 更简单，只是 Http 应用场景比 Tcp 广域，所以游刃有余和更多了解。
Http 镞和 Tcp 底层都是 socket，这个 http 在 web 那层做了大量限度和革新，所以有了更多域。
Http 镞不打算这里介绍，进入正题。Tcp 也是数据流，能够取得字节数组 bytes 长度的。
传输状态这层是由 socket 做的，Python 那层做了大量的容纳，不必设置很简单的 socket 设置。

socket 原生函数须要通过 nodename、servname、ai_flags、ai_family、ai_socktype、ai_protocol 来设置
ai_family:AF_INET Ipv4，目前大部分都是 Ipv4。 AF_INET6，就是 Ipv6。
ai_socktype:SOCK_STREAM 是数据流，也就是 TCP 的流设置。SOCK_DGRAM 是数据包，UDP 的包设置。

def tcp_client_options():
    """
    tcp客户端设置的IPv4和数据流 （使用者）
    :return:
    """
    sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) #通道设置
    return sock

def tcp_server_options():
    """
    tcp服务器设置（管理者）
    :return:
    """
    sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
    """
    level=socket.SOL_SOCKET 所在哪个协定层
    socket.SO_REUSEADDR 拜访选项名 这个是一个参数int类型
    """
    # SO_REUSEADDR端口开释后立刻就能够被再次应用 1代表开启就能够应用
    sock.setsockopt(socket.SOL_SOCKET,socket.SO_REUSEADDR,1)
    print(sock.getsockopt(socket.SOL_SOCKET,socket.SO_REUSEADDR))

服务器比照客户端来说是管理者身份，治理客户端链接，所以会多一个 setsockopt，设置 socket 规定或者叫配置。而客户端是使用者，所以只有设置通道（拜访指标通道形式的）。

这个有个前置常识是 Tcp 握手和挥手，也是重要面试题，这里不做形容。
socket.SOL_SOCKET 是默认的代表你抉择的协定层，也就是 socket 都是这个。
socket.SO_REUSEADDR 是设置，TCP 挥手后还能被应用，只能设置 1 和 0。

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

这里批改为 2 或者-1 上面打印还是 1，这个也是 Python 做了大量的封装容纳的体现。
socket.SO_REUSEADDR 代表的是 optname 的管制形式，也就是挥手断开连接。
Http 是单次申请交互模式，也就是说你发一个数据流申请，会立刻被投递到服务器，进行验证非法，非法后应答后
Tcp 不是，Tcp 是发一组（多段数据流申请后），然而服务器不是立刻承受，是会拥挤在网络缓存区内，达到肯定数量在发给服务器。
所以这个也是初学者常常会遇到的，假如服务器齐全接管到客户端信息，客户端发了 10 次大小共 5000 个字节，服务器那边往往只会收到 3-4 次，大小总量也是 5000 个字节。这个能够在看完本文后，本人试试写个例子。

能够设置缓存区大小，缓存区大小会和 Tcp 重要概念无关，后面例子 plus：

def tcp_server_options():
    """
    tcp服务器设置
    :return:
    """
    sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
    sock.setsockopt(socket.SOL_SOCKET,socket.SO_REUSEADDR,1)
    print(sock.getsockopt(socket.SOL_SOCKET,socket.SO_REUSEADDR))
    #设置发送缓存区包容单位
    sock.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_SNDBUF, 16 * 1024)
    print(f'Send -> {sock.getsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_SNDBUF)}')
    print(f'Revice -> {sock.getsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_RCVBUF)}')

socket.SO_RCVBUF 是由协定层决定的，协定层这里常量是通过协定层默认大小来示意（双关），65535+1 的 65536，当然这个默认大小能够批改的，通常倡议批改成 10 万，依据机器就地取材。
socket.SO_SNDBUF 就是 16 * 1024 的，那么如果不设置会是多少呢。在 socket 层有很多双关，默认也是 65536。
还能够设置通信阻塞，这个阻塞是服务器解决客户端 socket 申请的，阻塞是会解决完才会接管同一个客户端的下一条申请，然而高并发场景下，多个 work 线程的 Tcp 服务器个别都是非阻塞的，这里的设置是全局设置的，会对整个服务器以后启动失效。

sock.setblocking(False) #设置非阻塞的。
还能够设置超时工夫,然而不要画鱼加红烧肉这种做法，增加了超时工夫会和下面设置阻塞有一些抵触，会影响失常设置了缓存区大小等，所以不举荐应用。
这个和平时测试工具应用的 requests 外面 timeout 不一样。
惯例设置都曾经讲了，上面讲服务器如何去让客户端投递数据给他。

2.链接地址
基本上没差异，网络传输从 1 端到另外 1 端，要传输都须要有地址接收者 iP+ 端口。
客户端须要晓得服务器的链接地址能力把音讯投递到正确的中央，服务器领有接收者 iP 会调配一个地址也就是端口，而后 bind 端口，监听链接到这个地址去治理客户端。

服务器还会有一个最大反对链接数，客户端是没有这个设置的，上面例子外面 max=5000，所以客户端和服务器关系是多对一的，最多反对 5000 个客户端链接到同个服务器。
看到下面，划重点关键字 bind 和 listen，给个例子，辨别客户端和服务器代码：

def server_listener(addr: tuple, max: int):
    """
    服务器监听 最大反对5000个链接数
    :param max:最大反对链接数
    :param addr:元组
    :return:
    """
    sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
    # 设置挥手后能够应用
    sock.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, 1)
    sock.bind(addr)
    # 最大反对max个链接数
    sock.listen(max)
    return sock

if __name__ == '__main__':
    server_listener(("0.0.0.0", 12580),5000)

http 的服务器因为包装的很好，并不会有这种设置，服务器都是一个监听客户端 fd 和轮询治理这些 fd 的。
客户端&服务器用同一套 socket options，这样服务器能力接管链接客户端的音讯，fd=sock.fileno()。

获取形式以及客户端链接代码，如下例子：

def create_client():
    """
    创立客户端
    :return:
    """
    # 客户端和服务器设置通道的socket必定是要一样的，否则链接不过去
    sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
    sockfd = sock.fileno()
    print(f"客户端fd={sockfd}")
    sock.connect(("127.0.0.1", 12580))
    return sock
if __name__ == '__main__':
    client = create_client()
    print(client)

客户端链接代码外面，地址不能是 0.0.0.1，本机测试也只能是 127.0.0.1。
connect_ex() 不为 0，会返回 error 的码，会在和协定号和谬误协定号串联一起的前面章节来讲。

服务器监听客户端 fd 的代码如下，外围函数是 accept()：

def accept_client_connect(listener_sock):
    """
    服务器解决 确认客户端链接 外围办法是accept()
    :param listener_sock:服务器sock对象
    :return:
    """
    new_conn = listener_sock.accept()
    if new_conn == None:
        return
    sock, addr = new_conn
    # 服务器监听能够拿到那边拿sock的fd
    print(f"---accept_client_connection, sockfd={sock.fileno()}, addr={addr}")
    return sock

if __name__ == '__main__':
    sock = server_listener(("0.0.0.0", 12580), 5000)
    sock_ = accept_client_connect(sock)
    print(sock_)

最终打印

---accept_client_connection, sockfd=512, addr=('127.0.0.1', 14024)
<socket.socket fd=512, family=AddressFamily.AF_INET, type=SocketKind.SOCK_STREAM, proto=0, laddr=('127.0.0.1', 12580), raddr=('127.0.0.1', 14024)>

addr 端口就是服务器给客户端长期调配的端口，服务器就是通过字典治理，sockfd 和 addr[1],上面这段形容能够让其余语言也能够了解。

ClientInfo = {"client_fd":sockfd,"fd_port":addr[1]}
ClientGroup = []ClientInfo   
{"gateway_threads":ClientGroup}

Workthread 分属不同作用,服务器外面的 gateway 服务 bind clientGroup 数组，这些细节前面章节会有具体的例子。

预报&总结

预报 socket 发包局部流程
step1: socket options(第二篇)
step2: 断开 socket，struct+pack 包 (数据结构)+ 压包 (数据结构在第一篇，第三篇是断开 socket 和 struct)
step3: 压缩的多种形式 (第四篇)
step4: 加密的多种形式 (第五篇)

总结

须要对 socket 设置做大量练习和了解更深刻的。其实 http 非 Python 得也有很多设置，倡议也能够深刻了解。
写法上都会反对客户端，服务器例子都有。
没有讲的 socket.shutdown 和 struct 这个库能够预习下。

> 本文首发于TesterHome社区，作者是资深游戏测试开发工程师陈子昂。用 Python 写网络编程共三篇，会陆续分享给大家。原文链接：https://testerhome.com/topics…

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