Python 网络编程2：UDP-发送、接收数据

2018-11-25 本文已影响35人 IIronMan

UDP 是User Datagram Protocol的简称，中文名是用户数据报协议，是OSI（Open System Interconnection，开放式系统互联）参考模型中一种无连接的传输层协议，提供面向事务的简单不可靠信息传送服务，IETF RFC 768是UDP的正式规范。
根据OSI（开放系统互连）参考模型，UDP和TCP都属于传输层协议。UDP协议的主要作用是将网络数据流量压缩成数据包的形式。一个典型的数据包就是一个二进制数据的传输单位。每一个数据包的前8个字节用来包含报头信息，剩余字节则用来包含具体的传输数据。

一、UDP 网络程序 - 发送数据

1.1、发送数据的流程
- 创建套接字
- 发送数据
- 关闭套接字

1.2、创建udp的套接字

  udp_socket = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM)

1.3、输入套接字发送的内容

send_data = input("请输入发送的内容：")

1.4、发送套接字内容
- 第一个参数是：发送的内容；内容要是byte类型，用utf-8转一下
- 第二个参数是元组类型，元组内两个参数，第一个是：对方的ip地址，第二个是对方的port(端口)
```
udp_socket.sendto(send_data.encode('utf-8'),("192.168.3.6",8080))
```
1.5、发送完内容关闭套接字
```
udp_socket.close()
```

1.6、完整的udp套接字发送代码(可以把 2 的内容放到while True:循环里面，一直发送数据)

import socket

def main():

      # 1、创建一个udp的套接字
      udp_socket = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM)

      # 2、使用udp的socket发送数据
      # 2.1、用键盘输入发送的内容
      send_data = input("请输入发送的内容：")
      # 2.2、使用套接字发送内容
      # 第一个参数是：发送的内容；
      # 第二个参数是元组类型，元组内两个参数，第一个是：对方的ip地址，第二个是对方的port(端口)
      udp_socket.sendto(send_data.encode('utf-8'),("192.168.3.6",8080))

      # 3、关闭套接字
      udp_socket.close()

if __name__ == "__main__":

        main()

提示：同一台电脑不允许有两个相同的端口，发送端如果不设置端口，电脑就会随机分配端口

二、UDP 网络程序 - 接收数据

2.1、接收数据的流程
- 创建套接字
- 绑定本地自己的信息(ip和自己设置的port)
- 接收数据
- 关闭套接字

2.2、创建套接字

udp_socket = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM)

2.3、绑定本地自己的信息(ip和自己设置的port)

localaddr = ("",6688) # ip一般不用写，表示本机的任何一个ip，"192.168.3.6"
udp_socket.bind(localaddr) # 必须绑定自己电脑的ip和port,其他的电脑不行

2.4、接收数据(Windows解码是用 dbk，想要一直接收数据，可以把内容放到while True:循环里面，一直接收数据)

# 3.1、接收内容(参数是允许接收的最大内容)
receive_data = udp_socket.recvfrom(1024)
# 3.2、接收的内容分为两部分：一部分是 存储的时候接收的数据，另一部分是发送方的ip和port
receive_message = receive_data[0] # 存储接收的数据
receive_addr = receive_data[1] # 存储发送方的地址信息
print("内容=%s : 对方的信息=%s"%(str(receive_addr),receive_message.decode("utf-8")))

2.5、关闭套接字
```
udp_socket.close()
```
提示：同一台电脑不允许有两个相同的端口，接收方必须设置端口,
- 网络通信过程中，之所需要ip、port等，就是为了能够将一个复杂的通信过程进行任务划分，从而保证数据准确无误的传递

三、一个简单的UDP聊天器

3.1、需求：在一个电脑中编写1个程序，有2个功能
- 1、获取键盘数据，并将其发送给对方
- 2、接收数据并显示，并且功能数据进行选择以上的2个功能调用

3.2、代码实现

import socket


def sent_message(udp_socket):
      """发送消息"""

      # 2、让用户输入对方的IP和端口号
      dest_ip = input("请输入对方的ip：")

      try:
         dest_port = input("请输入对方的port：")
      except:
         print("请输入正确的端口号")

      # 3、从键盘获取要发送的数据
      send_data = input("请输入要发送的内容：")

     # 4、用套接字发送内容
     udp_socket.sendto(send_data.encode('utf-8'),(dest_ip,dest_port))


def receive_message(udp_socket):
         """接收消息"""

         # 2、使用 udp_socket 套接字就接收数据，接收内容(参数是允许接收的最大内容)
         receive_data = udp_socket.recvfrom(1024)
         # 3、接收的内容分为两个部分：
         # 一部分是：对方发送的内容
         # 另一部分是：对方的本地信息
         receive_content = receive_data[0].decode('utf-8') # 存储接收的数据
         receive_localAddr = receive_data[1] # 对方的本地信息

         print("%s:%s"%(receive_content,receive_localAddr))


def main():
       """主函数：聊天神器"""

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

       # 2、绑定一个本地的信息
       local_addr = ("",7777)
       udp_socket.bind(local_addr) # 必须绑定自己电脑的ip和port,其他的电脑不行

       # 3、功能选择
       print("欢迎使用UDP聊天神器")

       # 用循环来处理事情
       while True:

           print("1：发送消息\n2：接收消息")
           input_str = input("请输入选择的功能：")

           if input_str == "1":
                 # 发送数据
                 sent_message(udp_socket)
           elif input_str == "2":
                 # 接收数据
                 receive_message(udp_socket)
           elif input_str == "0":
                 # 退出程序
                 break
           else:
               print("请输入正确的功能")

       # 4、关闭套接字
       udp_socket.close()


if __name__ == "__main__":

        main()

提示：以上的程序如果选择了接收数据功能，并且此时没有数据，程序会堵塞在这，那么怎样才能让这个程序收发数据一起进行呢？后面多任务知识之后就解决

四、拓展：通信中的：单工、半工、全双工

单工：表面意思就是单项的操作，其实就是通信的单项传输，如收音机，你只能接收数据
半双工：是既可以发送数据，也可以接收数据，但是二者不能同时进行，如：对讲机，对方说完话，你才可以听到，他说的内容
全双工：发送内容与接收内容是可以同步进行的，如：电话，我们可以听着别人的话，也可以说出话，同时进行

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