依賴環(huán)境

本篇文章所依賴的python 環(huán)境如下：

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用體系結(jié)構(gòu)，一般有以下幾種：

• C/S架構(gòu)： 也稱為客戶端/客戶端架構(gòu)。
• P2P架構(gòu): 是一種分布式網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。
• 混個(gè)結(jié)構(gòu): 客戶端/服務(wù)器架構(gòu) 和 P2P架構(gòu)都包含在內(nèi)。

我們?cè)撈恼拢瑢⒔榻Bc/s網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

客戶端/服務(wù)器架構(gòu)介紹

什么是客戶端/服務(wù)器架構(gòu)

客戶端/服務(wù)器架構(gòu)，也被稱之為C/S架構(gòu)，它是一種互聯(lián)網(wǎng)最常見(jiàn)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，我們熟知的web服務(wù)器也是使用的C/S架構(gòu)。還有數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用等，也是使用的C/S架構(gòu)。

如何使用

在此網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中，服務(wù)器若想和客戶端進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信，服務(wù)器需要提前啟動(dòng)。客戶端隨之向服務(wù)器發(fā)送請(qǐng)求，服務(wù)器接收并且處理請(qǐng)求，最后將結(jié)果發(fā)送會(huì)客戶端。服務(wù)器和客戶端之間通信協(xié)議使用的是TCP和UDP，前置稱之為有連接服務(wù)器，后則稱之為無(wú)連接服務(wù)。至于更上層的應(yīng)用協(xié)議，如http是使用的TCP協(xié)議，如dns是使用的是UDP+TCP協(xié)議。

客戶端/服務(wù)器架構(gòu)缺點(diǎn)

此架構(gòu)也是有缺點(diǎn)的，例如: 如果服務(wù)器發(fā)現(xiàn)故障，所有已經(jīng)連接到服務(wù)器的客戶端都會(huì)收到影響，以及服務(wù)器容易出現(xiàn)性能瓶頸等。

python socket編程

在python中，為我們提供了一個(gè)內(nèi)置socket模塊，我們可以以此來(lái)創(chuàng)建一個(gè)自己的tcp服務(wù)器。

來(lái)看一個(gè)最簡(jiǎn)單的例子:

import socket

s = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
s.bind(("0.0.0.0",9999))
s.listen(5)

while True:
    client , addr = s.accept()
    print(client,addr)

上述代碼，首先引入socket模塊，而后定義了一個(gè)socket函數(shù)，傳入必要參數(shù)，該函數(shù)會(huì)返回一個(gè)套接字對(duì)象給我們。

socket函數(shù)的參數(shù)分為2個(gè)，第1個(gè)參數(shù)需要指定網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，第二個(gè)參數(shù)需要指定套接字類(lèi)型。下面是網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和套接字類(lèi)型的說(shuō)明：

網(wǎng)絡(luò)協(xié)議

• socket.AF_INET: 最常用的協(xié)議，代表IPv4協(xié)議族。
• socket.AF_INET6： 代表IPv6協(xié)議族。
• socket.AF_UNIX: 表示Unix文件描述符。

套接字類(lèi)型

• socket.SOCK_STREAM: 表示流式套接字（TCP）。
• socket.SOCK_DGRAM: 表示數(shù)據(jù)包套接字（UDP）。
• socket.SOCK_RAW: 表示原始套接字。

上述，我們使用的是IPv4協(xié)議，并且使用的是TCP流式套接字。

接著便是bind函數(shù)，它會(huì)將套接字綁定到指定的地址和端口上，參數(shù)必須是元組，分別為: 地址 和 端口號(hào)。

后續(xù)的listen函數(shù)，是指定套接字監(jiān)聽(tīng)的最大連接數(shù)，如上述所示，表示最大連接數(shù)為5，為0則是不設(shè)置連接數(shù)。

最后是一個(gè)死循環(huán)，其中定義了accept函數(shù)，該函數(shù)用于等待客戶端連接并且返回新的套接字對(duì)象。

代碼在運(yùn)行之后，我們可以使用telnet來(lái)訪問(wèn)一下，它會(huì)打印客戶端信息，例如:

上述結(jié)果為打印了client信息，和client addr的地址。

寫(xiě)一個(gè)最簡(jiǎn)單的ping/pong服務(wù)

有了上述的python基礎(chǔ)，我們可以來(lái)寫(xiě)一個(gè)最簡(jiǎn)單的ping/pong服務(wù)，不過(guò)我們想同時(shí)監(jiān)聽(tīng)tcp流 和 udp數(shù)據(jù)包,代碼如下:

上述代碼，我們使用多線程，分為對(duì)當(dāng)前主機(jī)的所有網(wǎng)卡監(jiān)聽(tīng)了tcp端口8888和udp端口8888，而后使用bind將套接字綁定到地址和端口，在監(jiān)聽(tīng)tcp的時(shí)候，我們需要通過(guò)listen方法指定監(jiān)聽(tīng)隊(duì)列長(zhǎng)度，而udp不用。

這是因?yàn)?code>tcp和udp協(xié)議不同導(dǎo)致的，tcp是可靠傳輸協(xié)議，所以當(dāng)有新的請(qǐng)求來(lái)的時(shí)候，會(huì)通過(guò)accept方法接收新的連接，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)新的socket對(duì)象。

而udp是一種無(wú)連接不可靠協(xié)議，可以直接向目標(biāo)主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)，所以不需要先建立連接。而是直接調(diào)用recv方法接收數(shù)據(jù)。

接著便定義了一個(gè)空的列表threadJobs用于存放線程名稱，而后便定義了2個(gè)線程，調(diào)用的方法是pingPongServer傳入的參數(shù)是套接字類(lèi)型和我們定義的套接字。

在pingPongServer方法中，因?yàn)槿缟纤?code>udp不需要accept，所以我們需要根據(jù)傳入的套接字類(lèi)型進(jìn)行判斷，若是tcp則執(zhí)行accept，而后接收數(shù)據(jù)；若是udp，則直接接收數(shù)據(jù)即可。

啟動(dòng)服務(wù)器進(jìn)程之后，我們分別使用telnet和nc向127.0.0.1的8888端口發(fā)送hello pdudo字符串，服務(wù)器接收到的信息為:

客戶端發(fā)送數(shù)據(jù)后，接收到的信息如下：

一個(gè)簡(jiǎn)單的ping/pong服務(wù)器就寫(xiě)完了。

總結(jié)

本篇文章介紹了網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的分類(lèi)，分為是 c/s架構(gòu)、p2p架構(gòu) 以及 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)；接著介紹了c/s架構(gòu)的介紹以及優(yōu)缺點(diǎn)。后面舉了一個(gè)最簡(jiǎn)單的python socket的例子，最后實(shí)現(xiàn)了一個(gè)tcp和udp的ping``pong小案例。

以上就是使用python實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡(jiǎn)單ping pong服務(wù)器的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于python ping pong服務(wù)器的資料請(qǐng)關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！

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