OSI传输层TCP与UDP协议、应用层简介、socket模块介绍及代码优化、半连接池的概念

目录

• 传输层之TCP与UDP协议
• 应用层
• socket模块
• socket基本使用
• 代码优化
• 半连接池的概念

传输层之TCP与UDP协议

TCP与UDP都是用来规定通信方式的
   通信的时候可以随心所欲的聊 也可以遵循一些协议符合要求的聊
   随心所欲的聊:文字 图片 视频
   遵循一些协议:开头带尊称 首行空两格 只准用官话
 ps:不遵循上诉协议也可以通信 只不过遵循了更合规合法合理

1.TCP协议(重要)
  三次握手建链接
  1.TCP协议也称为可靠协议(数据不容易丢失)
    造成数据不容易丢失的原因不是因为有双向通道 而是因为有反馈机制
    给对方发消息之后会保留一个副本 直到对方回应消息收到了才会删除
    否则会在一定的时间内反复发送
  2.洪水攻击
    同一时间有大量的客户端请求建立链接 会导致服务端一致处于SYN_RCVD状态
  3.服务端如何区分客户端建立链接的请求
    可以对请求做唯一标识

四次挥手断链接
 1.四次不能合并为三次
    因为中间需要确认消息是否发完(TIME_WAIT)
 """
 三次握手和四次挥手也看看而已看成是小情侣谈恋爱的过程
          三次握手:表白在一起
          四次挥手:决裂要分手
 """

2.UDP协议
  也称之为数据协议、不可靠协议
 早期的QQ使用的是纯生的(没有加任何额外功能)UDP协议
 现在的QQ自己添加了很多技术和功能
    使用UDP的原因就是因为很简单 快捷 粗暴 只要指定对方的地址就可以发消息了
    """
    TCP协议类似于打电话:你一句我一句
    UDP我们可以看成是发短信:只要发了就行 不管对方看不看
"""

应用层

应用层相当于是程序员自己写的应用程序 里面的协议非常的多
常见的有:HTTP、HTTPS、FTP

socket模块

如果我们需要编写基于网络进行数据交互的程序 意味着我们需要自己通过代码来控制我们之前所学习的OSI七层(很繁琐 很复杂 类似于我们自己编写操作系统)
socket类似于操作系统 封装了丑陋复杂的接口提供简单快捷的接口
socket也叫套接字
     基于文件类型的套接字家族(单机)
    AF_UNIX
     基于网络类型的套接字家族(联网)
        AF_INET

socket基本使用

客户端
import socket
# 1.生成socket对象指定类型和协议
client = socket.socket()
# 2.通过服务端的地址链接服务端
client.connect(('192.168.1.118', 8080))
# 3.直接给服务端发送消息
client.send('不知道'.encode('utf8'))
# 4.接收服务端发送过来的消息
data = client.recv(1024)
print(data.decode('utf8'))
# 5.断开与服务端的链接
client.close()

服务端
import socket
"""
以后要养成查看源码编写代码的思路
"""
# 1.产生一个socket对象并指定采用的通信版本和协议(TCP)
server = socket.socket()  # 括号内不写参数 默认就是TCP协议  family=AF_INET基于网络的套接字 type=SOCK_STREAM流式协议即TCP
# 2.绑定一个固定的地址(服务端必备的条件)
server.bind(('192.168.1.118', 8080))  # 127.0.0.1为本地回环地址 只有自己的电脑可以访问
# 3.设立半连接池(暂且忽略)
server.listen(5)
# 4.等待接客
sock, addr = server.accept()  # return sock, addr  三次握手
print(sock, addr)  # sock就是双向通道 addr就是客户端地址
# 5.服务客人
data = sock.recv(1024)  # 接收客户端发送过来的消息 1024字节
print(data.decode('utf8'))
sock.send('晚饭吃什么'.encode('utf8'))  # 给客户端发送消息 注意消息必须是bytes类型
# 6.关闭双向通道
sock.close()  # 四次挥手
# 7.关闭服务端
server.close()  # 店倒闭了

代码优化

1.聊天内容自定义
	针对消息采用input获取
2.让聊天循环起来
	将聊天的部分用循环包起来
3.用户输入的消息不能为空
	本质其实是两边不能都是recv或者send 一定是一方收一方发
4.服务端多次重启可能会报错
	Address already in use 主要是mac电脑会报
  	方式1:改端口号
  	方式2:博客里面代码拷贝即可
5.当客户端异常断开的情况下 如何让服务端继续服务其他客人
	windows服务端会直接报错
  mac服务端会有一段时间反复接收空消息延迟报错
  	异常处理、空消息判断

服务端
import socket
server = socket.socket()
server.bind(('192.168.1.118', 8181))
server.listen(5)
while True: #链接循环
    sock, addr = server.accept()  # return sock, addr  三次握手
    while True: # 通信循环
        try:
            data = sock.recv(1024)  # 接收客户端发送过来的消息 1024字节
            if len(data) == 0:
                break
            print(f'来自客户端{addr}的消息>>>:',data.decode('utf8'))
            msg = input('请输入发送给客户端的消息(不能发空消息)>>>:').strip()
            sock.send(msg.encode('utf8'))
        except BaseException:
            break

客户端
import socket
client = socket.socket()
client.connect(('192.168.1.118', 8181))
while True:
    msg = input('请输入你想要发送给服务端的消息>>>:').strip()
    if len(msg) == 0:
        print('不能发送空消息')
        continue
    client.send(msg.encode('utf8'))
    data = client.recv(1024)
    print('来自于服务端发过来的消息>>>:',data.decode('utf8'))

半连接池的概念

server.listen(5)  # 半连接池
当有多个客户端来链接的情况下 我们可以设置等待数量(不考虑并发问题)
假设服务端只有一个人的情况下
在测试半连接池的时候 可以不用input获取消息 直接把消息写死即可