python服务器客户端tcp通信

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mob64ca12e77061 2024-09-19 08:30:44 ©著作权

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Python 服务器与客户端的 TCP 通信实战

在如今的网络世界，服务器与客户端之间的数据通信是非常常见的场景。本文将带你逐步实现一个简单的 Python TCP 服务器和客户端通信。你会学习到如何创建一个服务器，以及如何让客户端连接到此服务器并进行简单的数据交互。接下来，我们将详细介绍整个实现流程，并提供完整的代码示例和注释。

TCP 通信流程

在实现之前，我们需要明确 TCP 服务器和客户端的基本通信流程。以下是一个简要的步骤表：

步骤	描述
1. 创建 TCP 服务器	使用 Python 的 `socket` 模块创建一个 TCP 服务器。
2. 监听请求	让服务器开始监听客户端的连接请求。
3. 接受连接	当客户端请求连接时，接受这个连接。
4. 发送和接收数据	实现数据的发送与接收。
5. 关闭连接	完成沟通后关闭连接和释放资源。

详细步骤及代码实现

下面将详细介绍每一步的具体实现，包括代码示例和注释。

1. 创建 TCP 服务器

创建一个 TCP 服务器需要使用 socket 模块。运行以下代码：

import socket  # 导入socket模块

# 创建一个 TCP/IP 套接字
server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)

# 绑定到指定地址和端口
server_address = ('localhost', 65432)  # 使用 localhost 和端口 65432
server_socket.bind(server_address)

# 启动监听
server_socket.listen(1)  # 监听一个连接请求
print("服务器启动，等待客户端连接...")

代码说明：

第一步导入 socket 模块。
然后创建一个 TCP 套接字。
设定服务器的地址（localhost）和端口（65432），并绑定。
最后使服务器开始监听客户端请求。

2. 监听请求

服务器将会等待来自客户端的连接。

while True:
    # 接受连接
    connection, client_address = server_socket.accept()
    try:
        print("连接到客户端：", client_address)
        # 这里可以进行数据交换
    finally:
        connection.close()  # 确保关闭连接

代码说明：

使用 accept() 方法接受来自客户端的连接，并返回连接对象和客户端地址。
打印连接的客户端地址。
最后确保在结束时关闭连接。

3. 发送和接收数据

在接收到连接后，可以进行数据的发送与接收。

        while True:
            data = connection.recv(1024)  # 接收最多 1024 字节的数据
            if data:
                print("接收到数据：", data.decode())  # 解码并打印接收到的数据
                connection.sendall(data)  # 将接收到的数据送回客户端
            else:
                break  # 如果没有数据，则退出循环

代码说明：

使用 recv() 方法接收数据，最大接收 1024 字节。
如果接收到数据，则解码并打印，并将数据发送回去。
若未接收到数据，退出循环。

4. 创建客户端

现在创建一个简单的客户端，与服务器进行通信。

import socket  # 导入socket模块

# 创建一个 TCP/IP 套接字
client_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)

# 连接到服务器
server_address = ('localhost', 65432)  # 连接到相同的地址和端口
client_socket.connect(server_address)

try:
    # 发送数据
    message = '你好，服务器！'
    client_socket.sendall(message.encode())
    
    # 接收响应
    data = client_socket.recv(1024)
    print("来自服务器的回应：", data.decode())  # 解码并打印响应
finally:
    client_socket.close()  # 关闭连接

代码说明：

与服务器一样，客户端也创建 TCP 套接字。
连接到服务器的地址和端口。
发送一条消息并接收来自服务器的响应，最后关闭连接。

流程图

接下来，我们用 mermaid 语法展示整个 TCP 通信的流程图。

flowchart TD
  A[开始] --> B[创建TCP服务器]
  B --> C[监听请求]
  C --> D[接受连接]
  D --> E[发送和接收数据]
  E --> F[关闭连接]
  F --> Z[结束]

Gantt图

为了更清晰的展示每个步骤所需的时间，我们使用 mermaid 语法中的甘特图来表示。

gantt
    title TCP通信实现步骤
    dateFormat  YYYY-MM-DD
    section 创建服务器
    创建TCP服务器         :a1, 2023-10-01, 1d
    监听请求              :a2, after a1, 1d
    section 连接处理
    接受连接              :b1, after a2, 1d
    发送与接收数据       :b2, after b1, 1d
    关闭连接              :b3, after b2, 1d