Python网络编程（socket模块、缓冲区、http协议）

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摘要： Python网络编程

 

 

网络的概念：主机   端口  IP  协议

•           服务器:
•       localhost/127.0.0.1
•   客户端:
•       只是在本机启动客户端，用127.0.0.1访问

 

 

•   服务器:
•       0.0.0.0
•   客户端：
•       可以在本机用127.0.0.1、192.168.0.1

 

•   服务器：
•       192.168.0.1
•   客户端：
•       局域网内用192.168.0.1

 

 

socket（创建套接字） ---> bind（绑定地址） ---> listen（设置监听）---> accept（等待链接） ---> recv/send（收/发消息） ---> close （）

 

 

 

收发函数特性：

     recv特征：

1. 如果建立的另一端链接被断开， 则recv立即返回空字符串
2. recv是从接受缓冲区取出内容，当缓冲区为空则阻塞
3. recv如果一次接受不完缓冲区的内容，下次执行会自动接受

     send特征：

1.         如果发送的另一端不存在则会产生Pipe Broken异常
2. send是从发送缓冲区发送内容，当缓冲区为满则堵塞

 

网络的收发缓存区：

    在内存中开辟区域，用于发送和接受的缓冲

    作用：

1.         协调数据的收发（接受和处理）速度
2.         减少和磁盘的交互

sendall（date）：

   功能：tcp套接字发送消息

   参数：同send

   返回值：如果发送成功则返回None   否则返回异常

 

 

tcp粘包：

   产生原因：

        1.tcp传输以字节流的方式发送消息，消息之间没有边界

2.发送比接受的速度快

   影响：

        对每次发送的内容是一个独立的意识需要单独识别时 容易使用原文件被更改

   如何处理：

        1.每次发送后追加一个结尾标志，代表本次发送完毕

2.发送一个数据结构

3.每次发送有一个时间间隔

 

基于udp的服务端编程：

    1.创建套接字：

        sockfd = socket（AF_INET，SOCK_DGRAM）

    2.绑定地址：

        sockfd.bind()

    3.消息收发

        data, addr = sockfd.recvfrom(buffersize)

         功能：接受udp消息

 参数：接受消息的大小

 返回值：

     data 接受到的内容

     addr 消息发送的地址

        

recvfrom每次接受一个报文，如果没有接受到的内容则直接丢弃

        sockfd.sendto(data, addr)

  功能：udp消息发送

  参数：

      data 要发送的内容 bytes

      addr 目标地址

  返回：发送字节数

    4.关闭套接字：

        socket.close()

 

 

import sys

   sys.argv

   作用：

      获取从命令行获取的参数内容

      Python3 demo.py 参数1， 参数2.....

 

      sys.argv[0] 是命令本身（程序本身）

 

 

tcp流式套接字和udp数据报套接字区别：

•     1.流式套接字采用字节流的方式进行传输，
•        而数据报套接字使用数据报形式传输数据
•     2.tcp套接字会产生粘包，udp不会
•     3.tcp编程可以保证消息的完整性，udp则不一定
•     4.tcp需要listen、accept、udp不用
•     5.tcp消息的发送接收使用recv、send、sendall、
•        udp使用recvfrom，sendto

 

 

 

socket模块和套接字属性（s为套接字）

•   s.type：表示套接字类型
•   s.family：地址类型

 

  套接字属性方法

    s.fileno（）

    功能：

       获取套接字的文件描述符

  文件描述符：

     每一个IO事件 操作系统都会分配一个不同的的正整数，

     该正整数即为此IO操作的文件描述符

     默认开启的描述符：

1.          sys.stdin      0
2.          sys.stdout   1
3.          sys.stderr    2

 

  s.getsockname（）

     功能：

       获取套结字绑定的地址

  s.getpeername（）

     功能：

       获取链接套接字客户端的地址

  s.setsockopt（level，optname， value）

       （# 设置端口可立即重用 必须在链接端口前设置

        s.setsockopt(SOL_SOcKET, SO_REUSEADDR)）

     功能：设置套接字选项

     参数：

        level：设置选项的类型（大类型）  常用：SOL_SOCKET

optname：子类选项

value：要设置的值

 

  s.getsockopt（level， optname）

     功能：获取套接字选项值

     参数：

        level：选项的类型

 

udp套接字应用--->  广播

    一点发送多点接收

    目标地址：广播地址 172.18.32.255

 

 

tcp应用---> http传输

 

http协议：

   超文本传输协议

   用途：

      网站中浏览器网页的获取，基于网站事物数据传输

      编写基于http协议的数据传输

   特点：

      1.应用层协议，传输层使用tcp服务

      2.简单、灵活，可以使用多种编程语言操作

      3.无状态的协议，既不用记录用户的输入内容

      4.http1.1  ---> http2.0（还没发布）  技术的成熟和稳定性

   http请求（request）：

      请求格式：

         1.请求行：说明具体的请求类别和内容

          GET    /index.html    /HTTP/1.1

                请求类别   请求内容    协议版本

     请求类别：

1. 1. GET：              获取网络资源
   2. POST：           提交一定的附加数据
   3. HEAD：          获取响应头
   4. PUT：             更新服务器资源
   5. DELETE：        删除服务器资源
   6. CONNECT：   未使用
   7. TRACE：         用于测试
   8. OPTIONS：    获取服务器性能信息

 

 2.请求头：对请求的具体描述

     Accept：text/html

        每一个键值对占一行，描述了一个特定信息

 3.空行

 4.请求体： 具体的参数或提交的内容

    get参数或者post提交的内容

   http响应（response）：

      响应格式：

         1.响应行:反馈具体的响应情况

          HTTP/1.1     20       OK

  版本协议   响应码   附加信息

    响应码：

1.        1xx：提示信息，表示请求已经接收
2.        2xx：响应成功
3.        3xx：响应需要定向（重新记载链接第三方链接）
4.        4xx：客户端错误
5.        5xx：服务器端错误

    常见响应码：

     200  成功

     404  请求内容不存在

     401  没有访问权限

     500  服务器未知错误

     503  服务器暂时无法执行

      2.响应头：对响应内容的具体描述

      3.空行

      4.响应体：

         将客户端请求内容进行返回

 

 

 

 

 

这里这个图就看了一眼 没特意去记  凭印象画的  可能不对 但是大体逻辑应该没错 

我去百度搜了 什么也没搜到 不知道是不是我的打开方式不对还是什么

只搜到了上面的两张图..........

 

总结：

tcp，udp协议的区别和编程实现上的差异：

          tcp：

•                tcp是一种可靠的、面向有链接数据传输服务
•                tcp能够保证数据的完整性、顺序性、无重复以及无差错
•                tcp是一种以文件流的形式传输数据的服务 文件流之间是没有边界
•                的所以基友可能会产生粘包的情况 粘包是因为接受速度没有传输速度快
•                导致缓存区的数据拥堵 下次取出数据时从而产生非独立数据的链接 这种情况
•                叫做粘包  粘包只有传输多个数据时才会出现
•                tcp的编程需要监听套接字 和 等待链接过程 只有链接成功才能发送数据
•                这种情况叫做三次握手、还有断开时的四次挥手
•                三次挥手：客户端请求链接、服务器返回报文、客户端完成链接
•                四次挥手：客户端请求断开、服务器接受请求、服务器准备完毕可以断开、客户端断开
•                tcp收发送消息需要使用recv、send、sendall方法
•                sendall比特殊 功能和send一样 但sendall有事务  若发送成功返回None 否则触发异常
•               链接时必须先运行服务器端后运行客户端

         udp：

•              udp就比较简单了  是面向无连接的不可靠的数据传输服务
•              udp没有数据流  接受大小取决于接收方
•              若数据超出接收方接受范围则丢掉所有超出范围的内容
•              udp不存在粘包的情况
•              udp不需要等待链接 没有挥手过程 先发就发 想收就收 *度比较高
•              udp编程时收发消息使用recvfrom、sendto方法
•              udp可用于广播可以随时断开或链接
•              客户端和服务器端可以随时运行

 

什么是http？

 

       http 是超文本传输协议

               一种网络数据传输的协议

              没错就是  协议

             并且所有的www文件都必须遵守这个标准

http作用是什么？

 

      可以用力来网站中浏览器网页获取，基于网站上的一些数据传输 例如目前我正在打的字......

      编写基于http协议的数据传输  

 

http协议 请求和响应的格式以及每一部分做什么

      请求部分：

               请求行：请求的具体类别和内容   比如说  类别、内容、版本协议

               请求头：请求具体描述

               空行：就是空行

               请求体：请求具体参数或内容

      响应部分：

               响应行：具体响应情况     比如说  版本协议 、响应码 、附加信息  

               响应头：响应具体描述

               空行

               响应体：响应具体参数或内容

http协议中请求的基本类型和作用：

        GET：获取网络资源

        POST：提交一定的附加数据

        HEAD：获取响应头 响应返回的文件信息

        PUT：更新服务器资源

        DELETE：删除服务器资源

        TRACE：用于测试

         OPIONS：获取服务器性能信息

        CONNECT：备用

http协议响应码的类型和表达含义：

          以1开头的表示请求已经链接

          以2开头的表示成功接收、提示

          以3开头的代表重新定向进一步处理 第三方

          以4开头的客户端错误

          以5开头的服务器错误

http协议请求网页的流程：

           建立连接、发送请求、响应请求、断开链接

           这样的一个过程称为一个事物