回顧

在《Python進階記錄之網(wǎng)絡(luò)編程（三）》中，我們介紹了如何利用UDP server和UDP client實現(xiàn)簡單的點對點聊天。今天我們講一下與UDP協(xié)議相對應(yīng)的另一種傳輸層協(xié)議——TCP協(xié)議。

TCP協(xié)議基本概念

TCP協(xié)議的全稱是傳輸控制協(xié)議，是一種面向連接的、可靠的、基于字節(jié)流的傳輸層通信協(xié)議。在簡化的計算機網(wǎng)絡(luò)OSI模型中，它完成第四層傳輸層所指定的功能，是同一層內(nèi)除UDP協(xié)議外另一個重要的傳輸協(xié)議。

我們已經(jīng)知道，UDP協(xié)議是一種無連接的協(xié)議，在通信開始之前，不需要建立相關(guān)的連接，只需要發(fā)送數(shù)據(jù)即可。但是TCP協(xié)議是面向連接的協(xié)議，在通信開始之前，一定要先建立相關(guān)的連接才能發(fā)送數(shù)據(jù)。這也是UDP協(xié)議和TCP協(xié)議的一個較大的區(qū)別。

與UDP協(xié)議類似，在Python中，我們?nèi)匀皇褂胹ocket模塊的socket( )方法創(chuàng)建基于TCP協(xié)議的Socket套接字。

創(chuàng)建基于TCP協(xié)議的套接字

TCP協(xié)議是基于字節(jié)流的傳輸層通信協(xié)議，因此Type參數(shù)需要設(shè)置成SOCK_STREAM。

創(chuàng)建TCP客戶端程序

創(chuàng)建TCP客戶端程序的步驟與創(chuàng)建UDP客戶端程序的步驟有點類似，不同的是，由于TCP協(xié)議是面向連接的，在創(chuàng)建TCP客戶端程序時需要在收發(fā)數(shù)據(jù)前首先做一個連接服務(wù)器的操作。創(chuàng)建TCP客戶端程序的步驟如下：1、創(chuàng)建TCP客戶端套接字。2、連接服務(wù)器。3、發(fā)送/接收數(shù)據(jù)。4、關(guān)閉套接字。

創(chuàng)建TCP客戶端程序

Python中使用socket對象的connect( )方法幫助TCP客戶端連接指定服務(wù)器，該方法接收一個元組，內(nèi)容包括IP地址和端口號。這里使用的是我的本機IP和默認端口號，可以根據(jù)需要自行修改。

像介紹UDP協(xié)議時一樣，我們?nèi)匀皇褂胹okit網(wǎng)絡(luò)通信調(diào)試助手來幫助我們進行測試。啟動sokit網(wǎng)絡(luò)通信調(diào)試助手，設(shè)置一個TCP server，在TCP Addr中填入IP地址，在Port中填入端口號，然后點擊TCP Listen啟動TCP server。

TCP客戶端與服務(wù)端進行收發(fā)數(shù)據(jù)

待TCP server啟動后，我們運行上述TCP客戶端程序，就可以順利進行發(fā)送/接收數(shù)據(jù)了。我們可以對比之前的UDP客戶端程序代碼，創(chuàng)建時只是多了一步連接服務(wù)器的步驟，這也是TCP協(xié)議與UDP協(xié)議的一大不同之處。

創(chuàng)建TCP服務(wù)端程序

和TCP客戶端程序相比，創(chuàng)建TCP服務(wù)端程序會更復(fù)雜一些。與UDP服務(wù)端程序類似，TCP服務(wù)端程序首先也需要綁定一個端口號，同時，TCP服務(wù)端程序還需要監(jiān)聽來自其他客戶端的連接。如果某個客戶端連接過來了，服務(wù)器就與該客戶端建立Socket連接，隨后的通信就靠這個Socket連接了。

創(chuàng)建TCP服務(wù)端程序

Python中使用socket對象的listen( )方法來監(jiān)聽端口，傳入的參數(shù)表示等待連接的最大數(shù)量，傳入5即表示等待連接的數(shù)量不能超過5。

運行該TCP服務(wù)端程序后，服務(wù)器就會打開固定端口（比如我們設(shè)置的端口為12345）監(jiān)聽，接下來，該程序會自動通過一個永久循環(huán)來接受來自客戶端的連接，Python中使用socket對象的accept( )方法等待并返回一個客戶端的連接。每成功監(jiān)聽到一個客戶端連接，TCP服務(wù)端程序就會創(chuàng)建該Socket連接。由于服務(wù)端可能會有大量來自客戶端的連接，所以，TCP服務(wù)端程序要能夠區(qū)分一個Socket連接是和哪個客戶端綁定的。我們使用兩個變量來接收accept( )方法返回的當(dāng)前連接客戶端的套接字和客戶端地址信息。

我們借助sokit網(wǎng)絡(luò)通信調(diào)試助手，創(chuàng)建一個TCP client，輸入Server IP和Port，Port中填入我們代碼中指定的端口號，點擊TCP Channel。連接后就可以給TCP服務(wù)端程序發(fā)送數(shù)據(jù)了。

TCP服務(wù)端接收客戶端連接

需要注意的是，由于TCP服務(wù)端程序需要同時響應(yīng)多個客戶端的請求，所以，每個連接都需要一個新的進程或者新的線程來處理。上述代碼我們簡化了程序，一次只能服務(wù)一個客戶端，接收一條數(shù)據(jù)后就終止了程序，而實際開發(fā)中往往會借助進程或線程。

總結(jié)

以上內(nèi)容介紹了TCP協(xié)議的基本概念以及使用Python創(chuàng)建簡單的TCP客戶端與TCP服務(wù)端程序，需要重點掌握TCP協(xié)議與UDP協(xié)議的區(qū)別，能夠熟練創(chuàng)建基于TCP協(xié)議的客戶端與服務(wù)端程序。感謝大家的支持與關(guān)注，歡迎一起學(xué)習(xí)交流~