Pyhton的socket套接字之UDP编程

是进程间通信的一种方式，它与其他进程间通信的一个主要不同是：它能实现不同主机间的进程间通信，我们网络上各种各样的服务大多都是基于 Socket 来完成通信的。

创建socket 在 Python 中 使用socket 模块的函数 socket 就可以完成：

import socket
socket.socket(AddressFamily, Type) 

函数 socket.socket 创建一个 socket，该函数带有两个参数：

• AddressFamily：可以选择 AF_INET（用于 Internet 进程间通信） 或者 AF_UNIX（用于同一台机器进程间通信），实际工作中常用AF_INET
• Type：套接字类型，可以是 SOCK_STREAM（流式套接字，主要用于 TCP 协议）或者 SOCK_DGRAM（数据报套接字，主要用于 UDP 协议）

示例代码：

import socket

s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)  #创建udp的套接字
#s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) #创建tcp的套接字

# ...这里是使用套接字的功能（省略）...

# 不用的时候，关闭套接字
s.close() 

套接字使用流程与文件的使用流程很类似：

1. 创建套接字
2. 使用套接字收/发数据
3. 关闭套接字

UDP 不提供可靠性的传输，它只是把应用程序传给 IP 层的数据报发送出去，但是并不能保证它们能到达目的地。由于 UDP 在传输数据报前不用在客户和服务器之间建立一个连接，且没有超时重发等机制，故而传输速度很快。

对于 UDP发送方流程， 有点类似于写信过程：

1. 找个邮政工作人员（socket()）
2. 信封上写上地址同时里面装上信件内容并且投递（sendto() ）
3. 还可以继续写信，或者，接收对方的回信（recvfrom() ）
4. 打完收工(close() )

示例代码：

import socket

#1、创建套接字
udp = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)

#2、发送数据
sendData = input("请输入要发送的数据：")
udp.sendto(sendData.encode("utf-8"), ("172.16.1.52", 8080))

#3、接收数据
recvData = udp.recvfrom(1024)
print("recvData = ", recvData)

#4、关闭套接字
udp.close() 

UDP 发送方注意点

1. 本地IP、本地端口（我是谁）
2. 目的IP、目的端口（发给谁）
3. 在发送方的代码中，我们只设置了目的IP、目的端口
4. 发送方的本地 ip、本地 port 是我们调用 sendto 的时候系统底层自动给客户端分配的。分配端口的方式为随机分配，即每次运行系统给的 port 不一样。

python3编码转换

字符串通过编码成为字节码，字节码通过解码成为字符串：

str -> bytes: encode编码
bytes -> str: decode解码 

示例如下：

>>> text = '我是文本'
>>> text
'我是文本'
>>> print(text)
我是文本
>>> bytesText = text.encode()
>>> bytesText
b'\xe6\x88\x91\xe6\x98\xaf\xe6\x96\x87\xe6\x9c\xac'
>>> print(bytesText)
b'\xe6\x88\x91\xe6\x98\xaf\xe6\x96\x87\xe6\x9c\xac'
>>> type(text)
<class 'str'>
>>> type(bytesText)
<class 'bytes'>
>>> textDecode = bytesText.decode()
>>> textDecode
'我是文本'
>>> print(textDecode)
我是文本 

其中decode()与encode()方法可以接受参数，其声明分别为：

bytes.decode(encoding="utf-8", errors="strict")
str.encode(encoding="utf-8", errors="strict") 

其中的encoding是指在解码编码过程中使用的编码(此处指“编码方案”是名词)，errors是指错误的处理方案。

详细的可以参照官方文档：

• str.encode()
• bytes.decode()

元组拆包

>>> addr = ("127.0.0.1", 8888)
>>> ip, port = addr
>>> type(ip)
<class 'str'>
>>> type(port)
<class 'int'>
>>> print(ip)
127.0.0.1
>>> print(port)
8888 

示例代码：

recvData, recvAddr = udp.recvfrom(1024)
print(recvAddr, " >>>>>>>>>>>>> ", recvData.decode("utf-8")) 

接收端接收数据的条件

UDP网络程序想要收取数据需什么条件？

1. 确定的 ip 地址
2. 确定的端口（port）

这正如，我要收到别人寄过来的信，我必须告诉别人我的地址（ip），同时告诉别人我我的公寓信箱号（端口）。

接收端使用 bind() 函数，来完成地址结构与 socket 套接字的绑定，这样 ip、port 就固定了，发送端在 sendto 函数中指定接收端的 ip、port，就可以发送数据了。

2.3.4.2 示例代码

对于 UDP 服务器编程流程， 有点类似于收信过程：

1. 找个邮政工作人员（ socket() ）
2. 确定信箱的位置：地址+信箱号（bind() ）
3. 等待对方的来信（ recvfrom() ）
4. 还可以回信(sendto() )，或者，继续等待对方的来信……
5. 打完收工(close() )