使用 Python 实现 TCP 文件传输
在网络编程中，TCP（传输控制协议）是一个常用的协议，用于在网络中可靠地传输数据。本文将指导你使用 Python 实现文件的 TCP 传输。我们将创建一个简单的客户端和服务器来完成这一任务。下面是整个实现流程的概述：
流程概述
| 步骤 | 说明 |
|---|---|
| 1 | 创建 TCP 服务器 |
| 2 | 创建 TCP 客户端 |
| 3 | 服务器等待客户端连接 |
| 4 | 客户端发送文件 |
| 5 | 服务器接收并保存文件 |
| 6 | 关闭连接 |
详细步骤
1. 创建 TCP 服务器
首先，我们需要创建一个简单的 TCP 服务器，监听特定端口，等待客户端连接。
import socket
# 创建 TCP socket
server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
# 绑定 IP 地址和端口
server_socket.bind(('0.0.0.0', 12345))
# 开始监听
server_socket.listen(1)
print("服务器等待客户端连接...")
socket.socket()：创建一个 socket 对象bind()：将 socket 绑定到指定的 IP 和端口listen()：开始监听连接请求
2. 创建 TCP 客户端
接下来，我们需要创建一个客户端，连接到服务器。
import socket
# 创建 TCP socket
client_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
# 连接到服务器
client_socket.connect(('127.0.0.1', 12345))
print("客户端已连接到服务器")
connect()：用于连接到指定地址的服务器
3. 服务器等待客户端连接
我们可以使用 accept() 方法来等待客户端连接。
conn, addr = server_socket.accept()
print(f"客户端 {addr} 已连接")
accept()：接受连接请求并返回一个新的 socket 对象和客户端地址
4. 客户端发送文件
客户端需要读取文件并将其发送到服务器。
filename = 'example.txt' # 需要发送的文件
with open(filename, 'rb') as file:
file_data = file.read()
client_socket.sendall(file_data)
print(f"文件 {filename} 已发送")
open()：打开文件，'rb'表示以二进制格式读取sendall()：发送数据到服务器
5. 服务器接收并保存文件
服务器接收到文件后，将其保存到本地。
with open('received_file.txt', 'wb') as file:
while True:
data = conn.recv(1024) # 接收数据
if not data:
break # 如果没有数据，退出循环
file.write(data) # 写入文件
print("文件已接收并保存")
recv()：接收指定字节数的数据
6. 关闭连接
在文件传输完成后，客户端和服务器需要关闭各自的连接。
client_socket.close() # 客户端关闭
conn.close() # 服务器关闭
server_socket.close() # 服务器关闭
关系图
下面是使用 mermaid 语法绘制的关系图。
erDiagram
CLIENT ||--o{ CONNECTION : connects
SERVER ||--o{ CONNECTION : accepts
FILE ||--o{ CONNECTION : transfers
数据流量分布
我们可以通过饼图展示数据流量分布，比如不同阶段的流量占比。
pie
title 数据流量分布
"文件传输": 70
"连接建立": 20
"关闭连接": 10
结尾
通过本文，你已经学会了如何使用 Python 实现 TCP 文件传输。这个实现展示了如何使用网络编程的基本知识，包括创建服务器和客户端、数据的发送与接收。希望这篇文章能为你今后的学习和开发提供帮助！如果你有任何问题，欢迎随时提问！
