by 閑歡
前面我們講了 TCP 程式設計，我們知道 TCP 可以建立可靠連接配接，并且通信雙方都可以以流的形式發送資料。本文我們再來介紹另一個常用的協定--UDP。相對TCP，UDP則是面向無連接配接的協定。
我們來看 UDP 的定義：
UDP 協定（User Datagram Protocol），中文名是使用者資料報協定，是 OSI（Open System Interconnection，開放式系統互聯） 參考模型中一種無連接配接的傳輸層協定，提供面向事務的簡單不可靠資訊傳送服務。
從這個定義中，我們可以總結出 UDP 的幾個特點以及其與 TCP 的差別：
UDP 是使用者資料報協定，傳輸模式是資料報，而 TCP 是基于位元組流的傳輸協定。
UDP 是無連接配接的協定，每個資料報都是一個獨立的資訊，包括完整的源位址或目的位址，它在網絡上以任何可能的路徑傳往目的地，是以能否到達目的地，到達目的地的時間以及内容的正确性都是不能被保證的。
UDP 是簡單不可靠的協定，它不提供可靠性，隻是把資料包發送出去，并不保證能夠到達目的地。由于它不需要在用戶端和服務端之間建立連接配接，也沒有逾時重發機制，是以傳輸速度很快。
從以上特點，我們可以看到 UDP 适合應用在每次傳輸資料量小、對資料完整性要求不高、對傳輸速度要求高的領域。這裡面最典型的就是即時通信的場景，微信是一個很常見的例子。相信大家在使用微信的時候都遇到過先發的消息後收到，或者有些發送的消息對方沒有收到的情況吧，這就是 UDP 協定典型的特點，不保證傳輸資料的完整性和順序性。除此之外， UDP 還應用在線上視訊、網絡電話等場景。
我們在講 TCP 的時候，我們說 TCP 用戶端和服務端必須先連接配接才可以傳輸資料：用戶端先請求連接配接伺服器，伺服器接受連接配接請求，然後雙方才可以通信。在 UDP 協定裡，用戶端隻需要知道伺服器的位址和端口号，就可以直接發送資料了。
我們來看下 UDP 傳輸的流程圖：
TCP伺服器的建立可以歸納這幾步：
建立 socket（套接字）
綁定 socket 的 IP 位址和端口号
接收用戶端資料
關閉連接配接
TCP用戶端的建立可總結為這幾步：
向伺服器發送資料
這裡需要注意的是 UDP 用戶端連接配接到伺服器的 IP 和端口号必須是 UDP 伺服器的 IP 和監聽的端口号，伺服器伺服器隻需要綁定 IP 和端口号，就可以時刻準備接收用戶端發送的資料，此時伺服器處于阻塞狀态，直到接收到資料為止。
建立 socket，可以這樣做：
建立 socket 時，第一個參數 socket.AF_INET 表示指定使用 IPv4 協定，如果要使用 IPv6 協定，就指定為 socket.AF_INET6。SOCK_DGRAM 指定基于 UDP 的資料報式 Socket 通信。
建立了 socket 之後，我們就可以向目标位址發送資料報了：
第一個參數是需要發送的資料報内容，第二個參數是 IP 位址和端口号的二進制組。
如果是接收資料的話，我們可以這樣寫：
接收資訊的時候，第一個 data 表示接收到的資料， addr 是對方的 IP 位址和端口号的二進制組。
想要關閉 socket，直接調用 close() 方法即可：
相比于用戶端，伺服器端隻是多了一個步驟，在建立 socket 之後，需要綁定一個 IP 位址和端口号，以便接收用戶端随時可能發送過來的資料。綁定的方法為：
我們通過一個簡單的執行個體來體會下 UDP 的用戶端和伺服器的通信流程。
伺服器代碼為：
這裡，我們先建立 socket，然後綁定本機的6000端口，然後等待接收用戶端發送的資料報，接收到資料後将資料内容列印在控制台。然後可以在控制台輸入回複内容，發送給用戶端。
用戶端代碼：
在用戶端代碼中，我們就隻是建立 socket，然後在控制台輸入需要向伺服器發送的内容，通過 sentto() 方法發送給伺服器，然後接收伺服器傳回的内容，将接收的内容列印到控制台。
分别運作用戶端和伺服器代碼，然後我們在用戶端的控制台輸入 “hello server”，我們可以看到伺服器的控制台列印了用戶端發送的内容，然後我們在伺服器控制台輸入 “hello client”，同樣在用戶端控制台可以看你到内容。
下面是用戶端的控制台内容：
下面是伺服器的控制台内容：
這個執行個體其實就是一個簡單的聊天模型，用戶端和伺服器就像兩個人一樣可以發送和接收對方的資訊。
那麼多人群聊怎麼實作呢？簡單來說，我們需要設定一台中心伺服器，我們每個人發送的内容都先發送到中心伺服器，然後中心伺服器再轉發到每個群聊的人。
本文為大家介紹了 UDP 程式設計的基本原理以及通過 Python 實作一個最簡單的聊天程式來模拟 UDP 通信的過程。通過本文的學習，我們需要對 UDP 協定有基本的認識，以及對 UDP 的通信過程比較熟悉。
https://www.kancloud.cn/smilesb101/python3_x/298888
文中示例代碼：python-100-days
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作者：純潔的微笑
出處：www.ityouknow.com
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