【python网络编程】tcp与udp对比-爱代码爱编程
TCP 传输方法
1. TCP传输特点
-
面向连接的传输服务
- 传输特征 : 提供了可靠的数据传输,可靠性指数据传输过程中无丢失,无失序,无差错,无重复。
- 可靠性保障机制(都是操作系统网络服务自动帮应用完成的):
- 在通信前需要建立数据连接
- 确认应答机制
- 通信结束要正常断开连接
-
三次握手(建立连接)
- 客户端向服务器发送消息报文请求连接
- 服务器收到请求后,回复报文确定可以连接
- 客户端收到回复,发送最终报文连接建立
- 四次挥手(断开连接)
- 主动方发送报文请求断开连接
- 被动方收到请求后,立即回复,表示准备断开
- 被动方准备就绪,再次发送报文表示可以断开
- 主动方收到确定,发送最终报文完成断开
2. TCP服务端
- 创建套接字
sockfd=socket.socket(family,type)
功能:创建套接字
参数:family 网络地址类型 AF_INET表示ipv4
type 套接字类型 SOCK_STREAM 表示tcp套接字 (也叫流式套接字)
返回值: 套接字对象
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绑定地址 (与udp套接字相同)
-
设置监听
sockfd.listen(n)
功能 : 将套接字设置为监听套接字,确定监听队列大小
参数 : 监听队列大小
- 处理客户端连接请求
connfd,addr = sockfd.accept()
功能: 阻塞等待处理客户端请求
返回值: connfd 客户端连接套接字
addr 连接的客户端地址
- 消息收发
data = connfd.recv(buffersize)
功能 : 接受客户端消息
参数 :每次最多接收消息的大小
返回值: 接收到的内容
n = connfd.send(data)
功能 : 发送消息
参数 :要发送的内容 bytes格式
返回值: 发送的字节数
- 关闭套接字 (与udp套接字相同)
3. TCP客户端
- 创建TCP套接字
- 请求连接
sockfd.connect(server_addr)
功能:连接服务器
参数:元组 服务器地址
- 收发消息
注意: 防止两端都阻塞,recv send要配合
- 关闭套接字
4. TCP套接字细节
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tcp连接中当一端退出,另一端如果阻塞在recv,此时recv会立即返回一个空字串。
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tcp连接中如果一端已经不存在,仍然试图通过send向其发送数据则会产生BrokenPipeError
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一个服务端可以同时连接多个客户端,也能够重复被连接
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tcp粘包问题
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产生原因
- 为了解决数据再传输过程中可能产生的速度不协调问题,操作系统设置了缓冲区
- 实际网络工作过程比较复杂,导致消息收发速度不一致
- tcp以字节流方式进行数据传输,在接收时不区分消息边界
-
带来的影响
- 如果每次发送内容是一个独立的含义,需要接收端独立解析此时粘包会有影响。
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处理方法
- 消息格式化处理,如人为的添加消息边界,用作消息之间的分割
- 控制发送的速度
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5. TCP与UDP对比
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传输特征
- TCP提供可靠的数据传输,但是UDP则不保证传输的可靠性
- TCP传输数据处理为字节流,而UDP处理为数据包形式
- TCP传输需要建立连接才能进行数据传,效率相对较低,UDP比较自由,无需连接,效率较高
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套接字编程区别
- 创建的套接字类型不同
- tcp套接字会有粘包,udp套接字有消息边界不会粘包
- tcp套接字依赖listen accept建立连接才能收发消息,udp套接字则不需要
- tcp套接字使用send,recv收发消息,udp套接字使用sendto,recvfrom
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使用场景
- tcp更适合对准确性要求高,传输数据较大的场景
- 文件传输:如下载电影,访问网页,上传照片
- 邮件收发
- 点对点数据传输:如点对点聊天,登录请求,远程访问,发红包
- udp更适合对可靠性要求没有那么高,传输方式比较自由的场景
- 视频流的传输: 如直播,视频聊天
- 广播:如网络广播,群发消息
- 实时传输:如游戏画面
- 在一个大型的项目中,可能既涉及到TCP网络又有UDP网络
- tcp更适合对准确性要求高,传输数据较大的场景
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