Python網絡編程（socket模塊、緩沖區、http協議）

 

 

網絡的概念：主機   端口  IP  協議

•           服務器:
•       localhost/127.0.0.1
•   客戶端:
•       只是在本機啟動客戶端，用127.0.0.1訪問

 

 

•   服務器:
•       0.0.0.0
•   客戶端：
•       可以在本機用127.0.0.1、192.168.0.1

 

•   服務器：
•       192.168.0.1
•   客戶端：
•       局域網內用192.168.0.1

 

 

socket（創建套接字） --->  bind（綁定地址） --->  listen（設置監聽）--->  accept（等待鏈接） --->  recv/send（收/發消息） --->  close （）

 

 

 

收發函數特性：

      recv特征：

1. 如果建立的另一端鏈接被斷開， 則recv立即返回空字符串
2. recv是從接受緩沖區取出內容，當緩沖區為空則阻塞
3. recv如果一次接受不完緩沖區的內容，下次執行會自動接受

      send特征：

1.         如果發送的另一端不存在則會產生Pipe Broken異常
2. send是從發送緩沖區發送內容，當緩沖區為滿則堵塞

 

網絡的收發緩存區：

     在內存中開辟區域，用於 發送和接受的緩沖

     作用：

1.         協調數據的收發（接受和處理）速度
2.         減少和磁盤的交互

sendall（date）：

   功能： tcp套接字發送消息

   參數：同 send

   返回值：如果 發送成功則 返回None    否則返回異常

 

 

tcp粘包：

    產生原因：

        1. tcp傳輸以 字節流的方式 發送消息， 消息之間沒有邊界

2.發送比 接受的速度快

   影響：

        對每次發送的內容是一個獨立的意識需要單獨識別時 容易使用原文件被更改

    如何處理：

        1.每次發送后 追加一個結尾標志，代表本次發送完畢

2. 發送一個 數據結構

3. 每次發送有一個 時間間隔

 

基於udp的服務端編程：

     1.創建套接字：

        sockfd = socket（AF_INET，SOCK_DGRAM）

     2.綁定地址：

        sockfd.bind()

     3.消息收發

        data, addr = sockfd. recvfrom(buffersize)

         功能：接受udp消息

 參數：接受消息的大小

 返回值：

      data 接受到的內容

      addr 消息發送的地址

        

recvfrom每次接受一個報文， 如果沒有接受到的內容則直接丟棄

        sockfd. sendto(data, addr)

  功能：udp消息發送

  參數：

      data 要發送的內容 bytes

      addr 目標地址

  返回：發送字節數

     4.關閉套接字：

        socket.close()

 

 

import  sys

    sys.argv

   作用：

      獲取從命令行獲取的參數內容

       Python3 demo.py 參數1， 參數2.....

 

       sys.argv[0] 是命令本身（程序本身）

 

 

tcp流式套接字和udp數據報套接字區別：

•     1.流式套接字采用字節流的方式進行傳輸，
•        而數據報套接字使用數據報形式傳輸數據
•     2.tcp套接字會產生粘包，udp不會
•     3.tcp編程可以保證消息的完整性，udp則不一定
•     4.tcp需要listen、accept、udp不用
•     5.tcp消息的發送接收使用recv、send、sendall、
•        udp使用recvfrom，sendto

 

 

 

socket模塊和 套接字屬性（s為套接字）

•   s.type：表示套接字類型
•   s.family：地址類型

 

   套接字屬性方法

     s.fileno（）

     功能：

        獲取套接字的 文件描述符

   文件描述符：

     每一個IO事件 操作系統都會分配一個不同的的正整數，

     該正整數即為此IO操作的文件描述符

      默認開啟的描述符：

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

 

  s.getsockname（）

     功能：

        獲取套結字綁定 的地址

  s. getpeername（）

     功能：

        獲取鏈接套接字 客戶端的地址

  s.setsockopt（level，optname， value）

       （#  設置端口可立即重用 必須在鏈接端口前設置

        s.setsockopt(SOL_SOcKET, SO_REUSEADDR)）

     功能：設置套接字選項

     參數：

        level：設置 選項的類型（大類型）  常用：SOL_SOCKET

optname： 子類選項

value： 要設置的值

 

   s.getsockopt（level ， optname）

     功能： 獲取套接字選項值

     參數：

        level：選項的類型

 

udp套接字應用--->   廣播

    一點發送多點接收

     目標地址：廣播地址 172.18.32 .255

 

 

tcp應用---> http傳輸

 

http協議：

   超文本傳輸協議

    用途：

      網站中瀏覽器 網頁的獲取，基於 網站事物 數據傳輸

      編寫基於http協議的 數據傳輸

    特點：

      1. 應用層協議，傳輸層使用tcp服務

      2. 簡單、靈活，可以使用 多種編程語言操作

      3.無狀態的協議，既不用記錄用戶的輸入內容

      4. http1.1  ---> http2.0（還沒發布）   技術的成熟和穩定性

    http請求（request）：

       請求格式：

          1.請求行：說明具體的 請求類別和內容

          GET    /index.html    /HTTP/1.1

                請求類別   請求內容    協議版本

      請求類別：

1. GET：              獲取網絡資源
2. POST：           提交一定的附加數據
3. HEAD：          獲取響應頭
4. PUT：             更新服務器資源
5. DELETE：        刪除服務器資源
6. CONNECT：   未使用
7. TRACE：         用於測試
8. OPTIONS：    獲取服務器性能信息

 

  2.請求頭：對 請求的具體描述

     Accept：text/html

         每一個鍵值對占一行，描述了一個特定信息

  3.空行

 4.請求體： 具體的 參數或提交的 內容

     get參數或者post提交的內容

    http響應（response）：

       響應格式：

          1.響應行: 反饋具體的 響應情況

          HTTP/1.1     20       OK

  版本協議   響應碼   附加信息

     響應碼：

1.        1xx：提示信息，表示請求已經接收
2.        2xx：響應成功
3.        3xx：響應需要定向（重新記載鏈接第三方鏈接）
4.        4xx：客戶端錯誤
5.        5xx：服務器端錯誤

     常見響應碼：

      200  成功

      404  請求 內容不存在

      401  沒有訪問 權限

      500  服務器 未知錯誤

      503   服務器暫時 無法執行

       2.響應頭：對響應 內容的具體描述

      3.空行

      4.響應體：

          將客戶端請求內容進行返回

 

 

 

 

 

這里這個圖就看了一眼 沒特意去記  憑印象畫的  可能不對 但是大體邏輯應該沒錯 

我去百度搜了 什么也沒搜到 不知道是不是我的打開方式不對還是什么

只搜到了上面的兩張圖..........

 

總結：

tcp，udp協議的區別和編程實現上的差異：

          tcp：

•                tcp是一種可靠的、面向有鏈接數據傳輸服務
•                tcp能夠保證數據的完整性、順序性、無重復以及無差錯
•                tcp是一種以文件流的形式傳輸數據的服務 文件流之間是沒有邊界
•                的所以基友可能會產生粘包的情況 粘包是因為接受速度沒有傳輸速度快
•                導致緩存區的數據擁堵 下次取出數據時從而產生非獨立數據的鏈接 這種情況
•                叫做粘包  粘包只有傳輸多個數據時才會出現
•                tcp的編程需要監聽套接字 和 等待鏈接過程 只有鏈接成功才能發送數據
•                這種情況叫做三次握手、還有斷開時的四次揮手
•                三次揮手：客戶端請求鏈接、服務器返回報文、客戶端完成鏈接
•                四次揮手：客戶端請求斷開、服務器接受請求、服務器准備完畢可以斷開、客戶端斷開
•                tcp收發送消息需要使用recv、send、sendall方法
•                sendall比特殊 功能和send一樣 但sendall有事務  若發送成功返回None 否則觸發異常
•               鏈接時必須先運行服務器端后運行客戶端

         udp：

•              udp就比較簡單了  是面向無連接的不可靠的數據傳輸服務
•              udp沒有數據流  接受大小取決於接收方
•              若數據超出接收方接受范圍則丟掉所有超出范圍的內容
•              udp不存在粘包的情況
•              udp不需要等待鏈接 沒有揮手過程 先發就發 想收就收 自由度比較高
•              udp編程時收發消息使用recvfrom、sendto方法
•              udp可用於廣播可以隨時斷開或鏈接
•              客戶端和服務器端可以隨時運行

 

什么是http？

 

       http 是超文本傳輸協議

               一種網絡數據傳輸的協議

              沒錯就是  協議

             並且所有的www文件都必須遵守這個標准

http作用是什么？

 

      可以用力來網站中瀏覽器網頁獲取，基於網站上的一些數據傳輸 例如目前我正在打的字......

      編寫基於http協議的數據傳輸  

 

http協議 請求和響應的格式以及每一部分做什么

      請求部分：

               請求行：請求的具體類別和內容   比如說  類別、內容、版本協議

               請求頭：請求具體描述

               空行：就是空行

               請求體：請求具體參數或內容

      響應部分：

               響應行：具體響應情況     比如說  版本協議 、響應碼 、附加信息  

               響應頭：響應具體描述

               空行

               響應體：響應具體參數或內容

http協議中請求的基本類型和作用：

        GET：獲取網絡資源

        POST：提交一定的附加數據

        HEAD：獲取響應頭 響應返回的文件信息

        PUT：更新服務器資源

        DELETE：刪除服務器資源

        TRACE：用於測試

         OPIONS：獲取服務器性能信息

        CONNECT：備用

http協議響應碼的類型和表達含義：

          以1開頭的表示請求已經鏈接

          以2開頭的表示成功接收、提示

          以3開頭的代表重新定向進一步處理 第三方

          以4開頭的客戶端錯誤

          以5開頭的服務器錯誤

http協議請求網頁的流程：

           建立連接、發送請求、響應請求、斷開鏈接

           這樣的一個過程稱為一個事物

           

 

 文件傳輸示例：

服務器端

from socket import *
from time import sleep 

s = socket()

s.bind(('0.0.0.0',8888))
s.listen(5)

c,addr = s.accept()
print("Connect from ",addr)

f = open('img.jpg','rb')
#將文件名稱告知對方
c.send('img.jpg'.encode())
sleep(0.1)

while True:
    data = f.read(1024)
    if not data:
        break
    c.send(data)
    
sleep(0.1)
c.send('##'.encode())

data = c.recv(1024)
print(data.decode())

f.close()
c.close()
s.close()

 

客戶端

from socket import * 

s = socket()

s.connect(('172.60.50.181',8888))

filename = s.recv(1024).decode()

f = open('/home/tarena/'+filename,'wb')

while True:
    data = s.recv(1024)
    if data == b'##':
        break
    f.write(data)

s.send("接收完成".encode())

f.close()
s.close()