TCP简介
TCP协议，传输控制协议（英语：Transmission Control Protocol，缩写为 TCP）是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议，由IETF的RFC 793定义。
TCP通信需要经过创建连接、数据传送、终止连接三个步骤。
TCP通信模型中，在通信开始之前，一定要先建立相关的链接，才能发送数据，类似于生活中，“打电话”"
TCP特点
1. 面向连接
通信双方必须先建立连接才能进行数据的传输，双方都必须为该连接分配必要的系统内核资源，以管理连接的状态和连接上的传输。
双方间的数据传输都可以通过这一个连接进行。
完成数据交换后，双方必须断开此连接，以释放系统资源。
这种连接是一对一的，因此TCP不适用于广播的应用程序，基于广播的应用程序请使用UDP协议。
2. 可靠传输
1）TCP采用发送应答机制
TCP发送的每个报文段都必须得到接收方的应答才认为这个TCP报文段传输成功
2）超时重传
发送端发出一个报文段之后就启动定时器，如果在定时时间内没有收到应答就重新发送这个报文段。
TCP为了保证不发生丢包，就给每个包一个序号，同时序号也保证了传送到接收端实体的包的按序接收。然后接收端实体对已成功收到的包发回一个相应的确认（ACK）；如果发送端实体在合理的往返时延（RTT）内未收到确认，那么对应的数据包就被假设为已丢失将会被进行重传。
3）错误校验
TCP用一个校验和函数来检验数据是否有错误；在发送和接收时都要计算校验和。
4）流量控制和阻塞管理
流量控制用来避免主机发送得过快而使接收方来不及完全收下。
TCP与UDP的不同点
面向连接（确认有创建三方交握，连接已创建才作传输。）
有序数据传输
重发丢失的数据包
舍弃重复的数据包
无差错的数据传输
阻塞/流量控制
udp通信模型
udp通信模型中，在通信开始之前，不需要建立相关的链接，只需要发送数据即可，类似于生活中，“写信”"
TCP通信模型
udp通信模型中，在通信开始之前，一定要先建立相关的链接，才能发送数据，类似于生活中，“打电话”"
TCP客户端
import socket
def main():
# 1. 创建tcp的套接字
tcp_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
# 2. 链接服务器
# tcp_socket.connect(("192.168.33.11", 7890))
server_ip = input("请输入要链接的服务器的ip:")
server_port = int(input("请输入要链接的服务器的port:"))
server_addr = (server_ip, server_port)
tcp_socket.connect(server_addr)
# 3. 发送数据/接收数据
send_data = input("请输入要发送的数据:")
tcp_socket.send(send_data.encode("utf-8"))
# 4. 关闭套接字
tcp_socket.close()
if __name__ == "__main__":
main()TCP 服务器
生活中的电话机
如果想让别人能更够打通咱们的电话获取相应服务的话，需要做以下几件事情：
- 买个手机
- 插上手机卡
- 设计手机为正常接听状态（即能够响铃）
- 静静的等着别人拨打
tcp服务器
如同上面的电话机过程一样，在程序中，如果想要完成一个tcp服务器的功能，需要的流程如下：
- socket创建一个套接字
- bind绑定ip和port
- listen使套接字变为可以被动链接
- accept等待客户端的链接
- recv/send接收发送数据
一个很简单的tcp服务器如下：
from socket import *
# 创建socket
tcp_server_socket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)
# 本地信息
address = ('', 7788)
# 绑定
tcp_server_socket.bind(address)
# 使用socket创建的套接字默认的属性是主动的，使用listen将其变为被动的，这样就可以接收别人的链接了
tcp_server_socket.listen(128)
# 如果有新的客户端来链接服务器，那么就产生一个新的套接字专门为这个客户端服务
# client_socket用来为这个客户端服务
# tcp_server_socket就可以省下来专门等待其他新客户端的链接
client_socket, clientAddr = tcp_server_socket.accept()
# 接收对方发送过来的数据
recv_data = client_socket.recv(1024) # 接收1024个字节
print('接收到的数据为:', recv_data.decode('gbk'))
# 发送一些数据到客户端
client_socket.send("thank you !".encode('gbk'))
# 关闭为这个客户端服务的套接字，只要关闭了，就意味着为不能再为这个客户端服务了，如果还需要服务，只能再次重新连接
client_socket.close()循环为多个客户端进行服务的服务器
import socket
def main():
# 1. 买个手机(创建套接字 socket)
tcp_server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
# 2. 插入手机卡(绑定本地信息 bind)
tcp_server_socket.bind(("", 7890))
# 3. 将手机设置为正常的 响铃模式(让默认的套接字由主动变为被动 listen)
tcp_server_socket.listen(128)
while True:
print("等待一个新的客户端的到来...")
# 4. 等待别人的电话到来(等待客户端的链接 accept)
new_client_socket, client_addr = tcp_server_socket.accept()
print("一个新的客户端已经到来%s" % str(client_addr))
# 接收客户端发送过来的请求
recv_data = new_client_socket.recv(1024)
print("客户端福送过来的请求是:%s" % recv_data.decode("utf-8"))
# 回送一部分数据给客户端
new_client_socket.send("hahahghai-----ok-----".encode("utf-8"))
# 关闭套接字
# 关闭accept返回的套接字 意味着 不会在为这个客户端服务
new_client_socket.close()
print("已经服务器完毕。。。。")
# 如果将监听套接字 关闭了，那么会导致 不能再次等待新客户端的到来，即xxxx.accept就会失败
tcp_server_socket.close()
if __name__ == "__main__":
main()循环为多个客户端服务并且多次服务一个客户端.py
import socket
def main():
# 1. 买个手机(创建套接字 socket)
tcp_server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
# 2. 插入手机卡(绑定本地信息 bind)
tcp_server_socket.bind(("", 7890))
# 3. 将手机设置为正常的 响铃模式(让默认的套接字由主动变为被动 listen)
tcp_server_socket.listen(128)
# 循环目的：调用多次accept,从而为多个客户端服务
while True:
print("等待一个新的客户端的到来...")
# 4. 等待别人的电话到来(等待客户端的链接 accept)
new_client_socket, client_addr = tcp_server_socket.accept()
print("一个新的客户端已经到来%s" % str(client_addr))
# 循环目的: 为同一个客户端 服务多次
while True:
# 接收客户端发送过来的请求
recv_data = new_client_socket.recv(1024)
print("客户端福送过来的请求是:%s" % recv_data.decode("utf-8"))
# 如果recv解堵塞，那么有2种方式：
# 1. 客户端发送过来数据
# 2. 客户端调用close导致而了 这里 recv解堵塞
if recv_data:
# 回送一部分数据给客户端
new_client_socket.send("hahahghai-----ok-----".encode("utf-8"))
else:
break
# 关闭套接字
# 关闭accept返回的套接字 意味着 不会在为这个客户端服务
new_client_socket.close()
print("已经为这个客户端服务完毕。。。。")
# 如果将监听套接字 关闭了，那么会导致 不能再次等待新客户端的到来，即xxxx.accept就会失败
tcp_server_socket.close()
if __name__ == "__main__":
main()案例：文件下载-client.py
import socket
def main():
# 1. 创建套接字
tcp_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
# 2. 获取服务器的ip port
dest_ip = input("请输入下载服务器的ip:")
dest_port = int(input("请输入下载服务器的port:"))
# 3. 链接服务器
tcp_socket.connect((dest_ip, dest_port))
# 4. 获取下载的文件名字
download_file_name = input("请输入要下载的文件名字：")
# 5. 将文件名字发送到服务器
tcp_socket.send(download_file_name.encode("utf-8"))
# 6. 接收文件中的数据
recv_data = tcp_socket.recv(1024) # 1024--->1K 1024*1024--->1k*1024=1M 1024*1024*124--->1G
if recv_data:
# 7. 保存接收到的数据到一个文件中
with open("[新]" + download_file_name, "wb") as f:
f.write(recv_data)
# 8. 关闭套接字
tcp_socket.close()
if __name__ == "__main__":
main()案例:文件下载-server.py
import socket
def send_file_2_client(new_client_socket, client_addr):
# 1. 接收客户端 需要下载的文件名
# 接收客户端发送过来的 要下载的文件名
file_name = new_client_socket.recv(1024).decode("utf-8")
print("客户端(%s)需要下载文件是：%s" % (str(client_addr), file_name))
file_content = None
# 2. 打开这个文件，读取数据
try:
f = open(file_name, "rb")
file_content = f.read()
f.close()
except Exception as ret:
print("没有要下载的文件(%s)" % file_name)
# 3. 发送文件的数据给客户端
if file_content:
# new_client_socket.send("hahahghai-----ok-----".encode("utf-8"))
new_client_socket.send(file_content)
def main():
# 1. 买个手机(创建套接字 socket)
tcp_server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
# 2. 插入手机卡(绑定本地信息 bind)
tcp_server_socket.bind(("", 7890))
# 3. 将手机设置为正常的 响铃模式(让默认的套接字由主动变为被动 listen)
tcp_server_socket.listen(128)
while True:
# 4. 等待别人的电话到来(等待客户端的链接 accept)
new_client_socket, client_addr = tcp_server_socket.accept()
# 5. 调用发送文件函数，完成为客户端服务
send_file_2_client(new_client_socket, client_addr)
# 6. 关闭套接字
new_client_socket.close()
tcp_server_socket.close()
if __name__ == "__main__":
main()tcp注意点
- tcp服务器一般情况下都需要绑定，否则客户端找不到这个服务器
- tcp客户端一般不绑定，因为是主动链接服务器，所以只要确定好服务器的ip、port等信息就好，本地客户端可以随机
- tcp服务器中通过listen可以将socket创建出来的主动套接字变为被动的，这是做tcp服务器时必须要做的
- 当客户端需要链接服务器时，就需要使用connect进行链接，udp是不需要链接的而是直接发送，但是tcp必须先链接，只有链接成功才能通信
- 当一个tcp客户端连接服务器时，服务器端会有1个新的套接字，这个套接字用来标记这个客户端，单独为这个客户端服务
- listen后的套接字是被动套接字，用来接收新的客户端的链接请求的，而accept返回的新套接字是标记这个新客户端的
- 关闭listen后的套接字意味着被动套接字关闭了，会导致新的客户端不能够链接服务器，但是之前已经链接成功的客户端正常通信。
- 关闭accept返回的套接字意味着这个客户端已经服务完毕
- 当客户端的套接字调用close后，服务器端会recv解堵塞，并且返回的长度为0，因此服务器可以通过返回数据的长度来区别客户端是否已经下线
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