python socket編程---從使用Python開發一個Socket示例說到開發者的思維和習慣問題

今天主要說的是一個開發者的思維和習慣問題。

思維包括編程的思維和解決一個具體問題的分析思維，分析思路，分析方法，甚至是分析工具。

無論是好習慣還是不好的習慣，都是在者一天一天的思維中形成的。那些不好的習慣，久了確實不好改。所以說，如果今天你認識到了，那麼就從今天開始改，早改早受益，晚改痛苦一生。

先說一下今天的引子，那就是使用Python開發一個簡單的Socket應用，就是一個client/server通信的小例子。

假設現在需要我們使用python開發一個socket的聊天應用，可能會遇到下面的問題。

• python沒有用過，怎麼辦呢？
• 我用過python，可是我們開發過socket方面的應用？
• 我還不知道socket是什麼東西呢？
• socket大概我記得，套接字嗎，ip+port，具體的tcp和udp我不不太清楚。

其實我們幾乎每天都可能會解決一些我們沒有解決過的問題，有可能是沒有用過的類庫，沒有聽過的技術，沒有用過的語言，甚至是沒有聽過的概念。

其實，這些都不是問題。只要你有一個較好的思維習慣，較好的思維方式，較好的解決問題的方法，那你就什麼都不用怕了。

大家可以仔細的看看和研究一下，其實這10年20年，沒有出現任何新的技術，出現的都是新的概念，所謂的新技術都是對老技術的挖掘，重新組合，應用到新的領域，用新的視角解決新的問題，其實用到的根本還是那些技術的技術知識。

這些技術知識包括：

1. 語言的語法，語言的基本結構（順序，選擇，循環）。
2. 技術的基礎理論，例如，數據庫理論，文件系統理論，今天我們演示用的socket通信理論。

當然了，除了上面的硬技術，你還需要一些軟技術。例如，思考方法，好的習慣，好的工具，好的溝通，好的理解力，好的領悟力。

現在出現的東西都是上面這些東西的組合，或者將這些組合解決了新出現的問題，又或者是變了一種思路來解決老問題，等等諸如此類的組合。

舉個例子來說吧。“雲計算”，很火吧，各種語言的雲計算，各種框架的雲計算，但是如果你陷入這些語言和框架，結果可想而知，精力被耗盡，但是不見得真正理解多少，甚至是框架都會不完，因爲太多了。

這就需要我們加強理論基礎知識，雲的理論基礎就是分佈式，分佈式出來很多年了吧。好了，先學習和理解分佈式，理解雲就迎刃而解了。分佈式+調度+服務器集羣+通信=雲，你看看，哪個是新的，哪個是以前沒有的，對不對呢！

 

就拿socket舉例子吧。只舉個小例子，就是分別用tcp和udp實現聊天。

我們先不要google找python socket代碼。我們先回憶一下我們學過的socket通信部分，或者說先找一本socket通信的書或者文章，看看通信的原理和過程。當然，不是要你通篇看完，通篇理解，完全弄懂。tcp和udp裏面的細節你可能不知道，沒有關係，如果需要的話，後面再來看。但至少你可以使用僞代碼描述tcp和udp的通信流程，或者在紙上可以畫出通信流程，使用流程圖描述你要實現的功能。

別小看僞代碼和流程圖這兩個簡單的東西，它代表了你的思考過程，你的思維方法，和你選擇的思維工具，是良好習慣的開端，一定要堅持，直到這些都成爲你的習慣。

有了這些東西，別人會對你高看一眼的，會覺得你比較靠譜，就會給你更有挑戰的工作，給你表現的機會，那麼你就。。。。。。。。。。。。。。大家都明白的。你的各種想法都有機會實現了，否則就都是空白。

 

圖1 tcp通信圖

 

上圖是一張socket的tcp通信簡圖，我們都知道tcp的通信需要三次握手。tcp是可靠的、面向連接的、盡力傳輸的協議，而udp是不可靠的、面向非連接的、不盡力傳輸的協議。但是不可靠不代表它沒有用，udp有自己的應用場景，語音和視頻幾乎都在使用udp協議，它的不可靠只是相對於tcp來說的，但是它的好處就是效率，高效在某些場景要比可靠性重要。這就涉及trade-off了，也就是權衡，需要根據你的應用權衡利弊，然後進行選擇。

在socket選擇初始化一個tcp協議的socket之後，就會綁定一個地址和端口，然後開始listen，客戶端連接這個listen的tcp之後，服務端會accept這個請求，然後產生一個新的socket，雙方使用這個新的socket（地址和端口，地址還是上面listen的地址，端口會是一個新的，這個從打印出的結果中可以看出）進行後續的通信。原來的端口會繼續的listen新的請求。

 

下面是tcpServer的代碼

 

import socket

HOST='192.168.0.37'
PORT=50000
BUFFER=4096
sock=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
sock.bind((HOST,PORT))
sock.listen(0)
print('tcpServer listen at: %s:%s\n\r' %(HOST,PORT))
while True:
  client_sock,client_addr=sock.accept()
  print('%s:%s connect' %client_addr)
  while True:
    recv=client_sock.recv(BUFFER)
    if not recv:
      client_sock.close()
      break
    print('[Client %s:%s said]:%s' % (client_addr[0],client_addr[1],recv))
    client_sock.send('tcpServer has received your message')
sock.close()

socket.SOCK_STREAM是用來指定socket是基於tcp協議的。

下面是對應的客戶端代碼

 

import socket

HOST='192.168.0.37'
PORT=50000
BUFFER=4096

sock=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
sock.connect((HOST,PORT))
sock.send('hello, tcpServer!')
recv=sock.recv(BUFFER)
print('[tcpServer said]: %s' % recv)
sock.close()

 

下面是udpServer的代碼

 

import socket

HOST='192.168.0.37'
PORT=50001
BUFFER=4096
sock=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM)
sock.bind((HOST,PORT))
#sock.listen(0)
print('tcpServer listen at: %s:%s\n\r' %(HOST,PORT))
while True:
  #client_sock,client_addr=sock.accept()
  #print('%s:%s connect' %client_addr)
  while True:
    recv,client_addr=sock.recvfrom(BUFFER)
    if not recv:

      break
    print('[Client %s:%s said]:%s' % (client_addr[0],client_addr[1],recv))
    sock.sendto('tcpServer has received your message',client_addr)
sock.close()

你會發現由於udp是非連接的，不需要三次握手，所以不需要進行listen，也不需要accept，直接通信就可以了。還有就是初始化socket的時候，通過指定

socket.SOCK_DGRAM

來實現初始化的socket是基於udp協議的。

如果初始化的是udp協議的socket，就不需要listen，也不存在accept，雙方通信的同時指明對方的地址和端口就可以了。

對應的客戶端代碼:

 

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: UTF-8 -*-

import socket

HOST='192.168.0.37'
PORT=50001
BUFFER=4096

sock=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM)
sock.connect((HOST,PORT))
sock.send('hello, tcpServer!')
recv=sock.recv(BUFFER)
print('[tcpServer said]: %s' % recv)
sock.close()

 

說了上面這麼多，我的主要意思就是。開發者要加強理論基礎的學習，不要窮追猛打那些語言和框架，至少在窮追猛打的過程中，分出更多的精力關注基礎知識，基礎牢靠，上層建築才穩固且長久。

對於少數人，這已經形成他們的習慣了，他們已經及早的認識到了這個問題，這麼多年都是這麼做的。

對於大多數開發者來說，都是遇到問題，找語法，找例子，拔過來，改一改，debug，看效果，再debug，再看效果。問題可能解決了，但是過程是痛苦至極，年前的時候還不覺得如何，時間一長，發現開發原來是這麼的沒有意思，這麼的枯燥，每天都是這個過程，沒有新意，這麼多語言框架，什麼時候才能學完呢，感覺自己被拉着走，甚至是拖着走，沒有解脫的一天，除非dead。

不過也沒有關係，大多數人都是這麼過來的，那些牛人也是這麼過來的，只是他們很早就意識到了這個問題，然後及早的修正，及早的進入一條快車道。就像我一直說的，開發者的幾個階段是不能越過的，但是你可以比別人多花時間和精力，縮短這些必經階段的時間，這個很重要的。

如果你今天認識到了，那麼不要拖到明天，不要拖到下個項目，不要拖到下一個模塊，從現在開始，從這個項目開始，從這個模塊開始，修正自己，後面的路就會舒服很多。我不能保證後面你會如何如何，但是敢保證你會越來越舒服，就算是一直coding到退休，也不是在痛苦中coding，而是舒舒服服的coding。沒有人會對我們說“你30歲了，還在coding。。。。。。”，因爲我們coding的過程，我們coding出來的結果配得上我們的年齡了。