使用python實現UDP通訊方式

2022-05-18 13:02:45

python UDP通訊

1.開啟虛擬通訊程式，選擇UDP通訊並選定收發資料的ip地址和port埠：

2.在虛擬機器器中編寫python程式與主機中的虛擬通訊程式實現資料傳輸：

#  註釋的標註格式為：每行開頭則直接輸入#並空一格開始註釋
#  若在每行程式碼後面加註釋，則空兩格輸入#再空一格開始註釋
import socket
#  使用udp收發資料
def main():
	#  1.建立socket通訊端
	udp_socket = socket.socket(socket.AF_INET, sock.SOCK_DGRAM)  # AF_INET表示使用ipv4,預設不變，SOCK_DGRAM表示使用UDP通訊協定
	
	#  2.繫結埠port
	local_addr = ("", 7878)  # 預設本機任何ip ，指定埠號7878
	udp_socket.bind(local_addr)  # 繫結埠
	
	#  3.收發資料
	send_data = input("請輸入您想要傳送的資料：" )
	udp_socket.sendto(send_data.encode("utf-8"), ("10.80.34.68", 8080))  # 編碼成全球統一資料格式，用元組表示接收方ip和port
	recv_data = udp_socket.recvfrom(1024)  # 定義單次最大接收位元組數
	
	#  4.列印資料
	recv_msg = recv_data[0]  # 接收的元組形式的資料有兩個元素，第一個為傳送資訊
	send_addr = recv_data[1]  # 元組第二個元素為發資訊方的ip以及port
	print ("收到的資訊為：", recv_msg.decode("gbk"))  # 預設從windows發出的資料解碼要用」gbk」，保證中文不亂碼
	print ("傳送方地址為：", str(send_addr))  # 強轉為字串輸出地址，保證不亂碼
	
	#  5.關閉通訊端
	udp_socket.close()
if __name__ == "__main__":
main()

對UDP協定的理解

Socket簡介

網路中程序之間如何通訊

1，在本地可以通過程序PID來唯一標識一個程序，但是在網路中這是行不通的。

2，TCP/IP協定族已經幫我們解決了這個問題，即：網路層的ip地址可以唯一標識網路中的主機；而傳輸層的：協定+埠，可以唯一標識主機中的應用程式（程序）。

3，利用ip地址，協定，埠，就可以標識網路的程序了，網路中的程序通訊就可以利用這個標識與其他程序進行互動。

什麼是Socket？

socket，簡稱：通訊端，是程序間通訊的一種方式。socket與其他程序間的通訊方式不同在於：它能實現不同主機間的程序間通訊。例如：QQ聊天、瀏覽網頁、收發Email等等。

建立Socket

在Python中socket模組的函數socket：

socket.socket(AddressFamily,Type)

加以說明：

函數socket.socket建立一個socket，返回一個socket。

AddressFamily:選擇AF_INET用於網路中程序間通訊或者AF_UNIX用於同一臺機器程序間通訊，實際工作中常用AF_INET。

Type：通訊端型別，可以是SOCK_STREAM，流式通訊端，主要用於tcp協定或者SOCK_DGRAM，資料包通訊端，主要用於udp協定。

#import socket
# udp:sock_dgram:資料包通訊端
# udpSocket = socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
#
#
# tcp：sock_stream:流式通訊端
# tcpSocket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)

UDP特點

UDP：使用者資料包協定，是一個無連線的簡單的面向資料包的運輸層協定。UDP不提供可靠性，它只是把應用程式傳給IP層的資料包傳送出去，但是並不能保證它們能到達目的地。由於UDP在傳輸資料包前不用在客戶和伺服器之間建立一個連線，且沒有超時重發等機制，故而傳輸速度很快。

UDP：是一種面向無連線的協定，每個資料包都是一個獨立的資訊，包括完整的源地址或目的地址，它在網路上以任何可能的路徑傳往目的地，因此能否到達目的地，到達目的地的時間以及內容的正確性都是不能被保證的

UDP是面向無連線的通訊協定，UDP資料包括目的埠號和源埠號資訊，由於通訊不需要連線，所以可以實現廣播傳送。

UDP傳輸資料時有大小限制，每個被傳輸的資料包必須限定在64KB之內。

UDP是一個不可靠的協定，傳送方所傳送的資料包並不一定以相同的次序到達接收方。

UDP一般用於多點通訊和實時的資料業務。例如：語音廣播、QQ、視訊會議系統等。

UDP中使用者端和伺服器端互動

UDP中使用者端和伺服器端互動

伺服器端具體實現程式碼如下：

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-
# @Author  : xiaoke
import socket
# 伺服器端
def main():
    # 1,建立資料包通訊端
    udpSocket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
    # 2，繫結本地地址，核心是為繫結並公佈埠
    # ''表示指定任意ip：0.0.0.0，系統中任意ip的資料都可以接收
    myAddr = ('', 8080)
    udpSocket.bind(myAddr)
    # 3，接收使用者端資料，獲得使用者端的地址（ip和埠號）
    recData, clientAddr = udpSocket.recvfrom(1024)
    print(clientAddr)
    print(recData.decode())
    # 4，回覆使用者端訊息
    udpSocket.sendto(recData, clientAddr)
    # 5，關閉socket
    udpSocket.close()
if __name__ == '__main__':
    main()

echo伺服器端具體實現程式碼如下：

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-
# @Author  : xiaoke
import socket
# echo伺服器端,回射伺服器，發過來，彈回去
# 單程序單執行緒，無連線
def main():
    # 1,建立資料包通訊端
    udpSocket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
    # 2，伺服器端需要繫結：目的是把埠號和ip地址暴露給別人，讓別人呼叫
    # 表示指定任意ip：0.0.0.0，系統中任意ip的資料都可以接收
    myAddr = ('', 8080)
    udpSocket.bind(myAddr)
    while True:
        # 3，接收使用者端資料，獲得使用者端的地址（ip和埠號）
        recData, clientAddr = udpSocket.recvfrom(1024)
        # print(clientAddr)
        print(recData.decode())
        # 4，回覆使用者端訊息
        # udpSocket.sendto(recData, clientAddr)
        sendData = input("伺服器！請輸入提供的資料：")
        udpSocket.sendto(sendData.encode(), clientAddr)
    # 5，關閉socket
    udpSocket.close()
if __name__ == '__main__':
    main()

使用者端具體實現程式碼如下：

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-
# @Author  : xiaoke
import socket
# 使用者端
def main():
    # 1,建立udp型別的socket
    udpSocket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
    # 2，指定目的地址（ip和埠號
    serverAddr = ('192.168.105.125', 8080)
    while True:
        # 3，傳送資料
        sendData = input("使用者端！請輸入請求資料：")
        udpSocket.sendto(sendData.encode(), serverAddr)
        # 4，接收資料是一個元組,本次接收資料的最大長度，建議是2^xxx次方
        receData, peerAddr = udpSocket.recvfrom(1024)
        print(receData.decode())
        # print(peerAddr)
    # 5,關閉socket
    udpSocket.close()
if __name__ == '__main__':
    main()

繫結埠的說明：

1，一般情況下，在電腦上執行的網路程式有很多，而各自用的埠號很多情況下不知道，為了不與其他的網路程式佔用同一個埠號，往往在程式設計中，udp的埠號一般不繫結。但是如果需要做成一個伺服器端的程式的話，是需要繫結的。

2，一個udp網路程式，可以不繫結埠，此時作業系統會隨機進行分配一個埠，如果重新執行此程式，埠可能會發生變化。

3，一個udp網路程式，也可以繫結資訊（ip地址，埠號），如果繫結成功，那麼作業系統用這個埠號來進行區分收到的網路資料是否是此程序的。

UDP網路通訊過程

多執行緒聊天室伺服器端的實現

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-
# @Author  : xiaoke
import socket
from threading import Thread
def task_recv(s):
    while True:
        recvData, peerAddr = s.recvfrom(1024)
        print('子執行緒接收：ip地址 %s :  訊息 %s' % (str(peerAddr), recvData.decode()))
def task_send(s, addr):
    while True:
        sendData = input('親！請提供返回的資料：')
        s.sendto(sendData.encode(), addr)
def main():
    # 1.建立udp資料包通訊端
    serverSocket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
    # 2.繫結本地地址，核心是為繫結並公佈埠
    myAddr = ('', 8080)  # ''表示指定任意ip 0.0.0.0 系統中任意ip的資料都可以接收
    serverSocket.bind(myAddr)
    # 3.主執行緒收到訊息，獲得對方的ip,port
    recvData, peerAddr = serverSocket.recvfrom(1024)
    print('主執行緒接收：ip地址 %s :  訊息 %s' % (str(peerAddr), recvData.decode()))
    # 4.啟動接收訊息執行緒
    thread_recv = Thread(target=task_recv, args=(serverSocket,))
    thread_recv.start()
    # 5.再啟動傳送訊息的執行緒，傳遞對方的ip port
    thread_send = Thread(target=task_send, args=(serverSocket, peerAddr))
    thread_send.start()
    # 6,等待子執行緒結束
    thread_recv.join()
    thread_send.join()
if __name__ == "__main__":
    main()

UDP中廣播

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-
# @Author  : xiaoke
from socket import *
def main():
    # 1，建立socket，資料包通訊端
    udp_socket = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM)
    # 2，設定允許廣播
    # 設定socket屬性，是否允許廣播，1就是允許
    udp_socket.setsockopt(SOL_SOCKET, SO_BROADCAST, 1)
    # 3，指定廣播地址（「broadcast」,2425）
    broadcast_addr = ('<broadcast>', 8080)
    # 4,傳送訊息,以下以飛秋軟體演示
    send_data = b'1:100:will:will-pc:32:will broadcast'
    udp_socket.sendto(send_data, broadcast_addr)
    udp_socket.close()
if __name__ == '__main__':
    main()

以上為個人經驗，希望能給大家一個參考，也希望大家多多支援it145.com。