python如何创建TCP服务端和客户端

当我们需要在本机或者远程服务器上实现进程间通信，就需要使用到TCP（Transmission Control Protocol）套接字编程。在Python中，我们使用socket库来实现TCP服务端和客户端。

如何创建TCP服务端

1. 导入socket库模块

import socket

1. 创建套接字

server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)

创建方式解释：

• AF_INET：使用IPv4协议；

• SOCK_STREAM：使用TCP协议；

• 绑定地址和端口

server_socket.bind(('127.0.0.1', 8888))

bind()方法接收一个元组类型参数，元组中的第一个元素为IP地址，第二个元素为端口号。

1. 开启监听

server_socket.listen(5)

listen()方法的参数为最大连接数，一旦有超过设置的最大连接数的请求，其他连接会被拒绝。

1. 接受客户端连接

client_socket, client_address = server_socket.accept()

accept()方法返回两个参数：客户端套接字和客户端地址。

1. 接收和发送数据

recv_data = client_socket.recv(1024).decode('utf-8')
client_socket.send('Hello, client!'.encode('utf-8'))

recv()方法用于接收数据，参数为最大接收字节数；send()方法用于发送数据，但需要将数据编码为bytes类型，在发送前需要使用encode()方法进行编码，接收后需要使用decode()方法进行解码。

1. 关闭套接字

client_socket.close()
server_socket.close()

如何创建TCP客户端

1. 导入socket库模块

import socket

1. 创建套接字

client_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)

创建方式解释：

• AF_INET：使用IPv4协议；

• SOCK_STREAM：使用TCP协议；

• 连接到服务端

client_socket.connect(('127.0.0.1', 8888))

connect()方法接收一个元组类型参数，元组中的第一个元素为IP地址，第二个元素为端口号。

1. 发送和接收数据

client_socket.send('Hello, server!'.encode('utf-8'))
recv_data = client_socket.recv(1024).decode('utf-8')

send()方法用于发送数据，但需要将数据编码为bytes类型，在发送前需要使用encode()方法进行编码，接收后需要使用decode()方法进行解码；recv()方法用于接收数据，参数为最大接收字节数。

1. 关闭套接字

client_socket.close()

示例说明

这里提供两个示例来说明如何实现TCP服务端和客户端。

示例一：简单的TCP服务端和客户端交互

服务端代码：

import socket

server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
server_socket.bind(('127.0.0.1', 8888))
server_socket.listen(5)

print('Waiting for connection...')

client_socket, client_address = server_socket.accept()
print('Connected by', client_address)

while True:
    recv_data = client_socket.recv(1024).decode('utf-8')
    if not recv_data:
        break
    print('Received message: ', recv_data)
    client_socket.send(f"Server: {recv_data}".encode('utf-8'))

client_socket.close()
server_socket.close()

客户端代码：

import socket

client_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
client_socket.connect(('127.0.0.1', 8888))

while True:
    message = input('Please input message: ')
    if not message:
        continue
    client_socket.send(message.encode('utf-8'))
    recv_data = client_socket.recv(1024).decode('utf-8')
    print('Received message: ', recv_data)

client_socket.close()

在打开服务端和客户端的终端并分别运行服务端和客户端代码后，客户端控制台会不断提示输入消息，在输入消息后服务端将会直接对消息进行回显。

示例二：TCP服务端并发处理客户端请求

服务端代码：

import socket
import threading


def handle_client(client_socket, client_address):
    while True:
        recv_data = client_socket.recv(1024).decode('utf-8')
        if not recv_data:
            break
        print(f'Received message from {client_address}: {recv_data}')
        client_socket.send(f"Server: {recv_data}".encode('utf-8'))
    client_socket.close()


server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
server_socket.bind(('127.0.0.1', 8888))
server_socket.listen(5)

while True:
    print('Waiting for connection...')
    client_socket, client_address = server_socket.accept()

    client_thread = threading.Thread(target=handle_client, args=(client_socket, client_address))
    client_thread.start()

server_socket.close()

客户端代码：

import socket

client_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
client_socket.connect(('127.0.0.1', 8888))

while True:
    message = input('Please input message: ')
    if not message:
        continue
    client_socket.send(message.encode('utf-8'))
    recv_data = client_socket.recv(1024).decode('utf-8')
    print('Received message: ', recv_data)

client_socket.close()

在打开服务端和客户端的终端并分别运行服务端和客户端代码后，客户端控制台依然会不断提示输入消息，在输入消息后服务端将会打印出相应的信息，并且在多个客户端同时连接时，服务端也能够并发处理客户端请求。