python網絡編程-異常處理-異常捕獲-拋出異常-斷言-自定義異常-UDP通信-socketserver模塊應用-03


異常捕獲

異常:程序在運行過程中出現了不可預知的錯誤,並且該錯誤沒有對應的處理機制,那么就會以異常的形式表現出來

影響:整個程序無法再正常運行

異常的結構

異常的類型

NameError

異常的信息

name 'safaf' is not defined

異常的位置

'''
Traceback (most recent call last):
  File "E:/PyCharm 2019.1.3/ProjectFile/day010/day029/01 異常處理.py", line 1, in <module>
    safaf
'''

異常的種類

語法錯誤

程序錯誤編譯成一般都會直接有提示,提示就應該直接解決的,出現語法錯誤一般是基礎太差

邏輯錯誤

這種錯誤是可以被容忍的,邏輯錯誤無法一眼看出來

針對邏輯上的錯誤可以采用異常處理機制來進行捕獲

常見的錯誤類型

常見的出錯類型 原因
NameError 名字錯誤
SyntaxError 語法錯誤
keyError 鍵不存在
ValueError 值錯誤
IndexError 索引錯誤

如何避免

異常處理

使用:在你認為可能會出現問題的代碼上方用 try 包起來

注意:try 內部的代碼塊越少越好

異常處理能少用就少用,不然該報錯的不報錯哪里錯了你都不知道

像服務端、客戶端斷開鏈接就需要用到異常處理,你不知道他什么時候會斷開

異常處理使用模板(try.. except.. else.. finally..)

try:
    可能出錯的代碼
except 出錯類型 as e:  # 將報錯信息賦值給e
    錯誤的處理代碼
except 出錯類型2 as e:  # 將報錯信息賦值給e
    錯誤的處理代碼
except 出錯類型3 as e:  # 將報錯信息賦值給e
    錯誤的處理代碼
    
# 或者 Exception直接捕獲所有的
except Exception as e:  # 可以匹配所有的錯誤類型
	BaseException 是 Exception 的父類,也可以捕獲所有類型
    錯誤的處理代碼
else:
    當被檢測的代碼沒有任何異常發生,才會執行這里面的語句
finally:
    無論被檢測的代碼有沒有異常發生,都會在代碼執行完后執行這里面的代碼

案例

try:
    safaf
except NameError as e:
    print(e)
else:
    print("沒有報錯才會執行我哦~")
finally:
    print("管你報不報錯,我都會執行的!")

# name 'safaf' is not defined
# 管你報不報錯,我都會執行的!

try:
    print("我沒錯哦~")
except Exception as e:  # 捕捉所有異常
    print("管你啥錯,我都抓了!")
else:
    print("沒有報錯才會執行我哦~")
finally:
    print("管你報不報錯,我都會執行的!")
# 我沒錯哦~
# 沒有報錯才會執行我哦~
# 管你報不報錯,我都會執行的!

補充

出錯后會立即停止代碼運行,去與except中的錯誤類型一個個比較,匹配上了就執行里面的代碼,沒匹配上就直接報錯

主動拋出異常raise

if 'egon' == 'DSB':
    pass
else:
    raise TypeError('盡說大實話')  # 這一行就是報錯的位置
    # raise 關鍵字就是用來主動拋出異常的

斷言assert

斷言不成立直接報錯

l = [1, 2, 3]
assert len(1) < 0  # assert 斷言,預言,猜某個數據的狀態,猜對了不影響代碼執行,猜錯了直接報錯

自定義異常(繼承異常類)

報錯類型,其實對應的就是一個個類(可以自定義拼接異常的格式)

class MyError(BaseException):
    def __init__(self, msg):
        super().__init__()
        self.msg = msg
    
    def __str__(self):
        return f'----<{self.msg}>----'

raise MyError('自定義的異常')
# Traceback (most recent call last):
#   File "E:/PyCharm 2019.1.3/ProjectFile/day010/day029/test.py", line 15, in <module>
#     raise MyError('自定義的異常')
# __main__.MyError: ----<自定義的異常>----

UDP通信

UDP協議又叫用戶數據報協議

它沒有雙向通道,類似於發短信(只管發,不管對方有沒有收到,不需要對方立即回應)

UDP的程序可以先啟動客戶端再啟動服務端(客戶端發數據給服務端之前都沒問題)

UDP類似於發短信

TCP類似於打電話,你一句我一句的

普通使用

服務端

import socket

server = socket.socket(type=socket.SOCK_DGRAM)  # type=socket.SOCK_DGRAM 指定成 UDP 協議  type=socket.SOCK_STREAM TCP協議(默認就是,不用指定)
server.bind(('127.0.0.1', 8080))

# UDP 不需要設置半連接池(server.listen(5)),也沒有半連接池的概念
# UDP 沒有雙向通道,所以也不需要建立連接(conn, addr = server.accept())

# 直接就是通信循環

while True:  # 這里只需要直接通信(交互)即可
    data, addr = server.recvfrom(1024)
    print("數據:", data.decode('utf-8'))  # 客戶端發來的消息
    print("地址:", addr)  # 客戶端的地址

    re_msg = input("Please input your response msg:").strip()  # 會阻塞在這里,這里過了,才能發出信息,看到下一條信息
    server.sendto(re_msg.encode('utf-8'), addr)  # 向客戶端發送消息


# 數據: hi
# 地址: ('127.0.0.1', 64821)
# Please input your response msg:o  hi
# 數據: hihihi
# 地址: ('127.0.0.1', 64823)
# Please input your response msg:xxixixi
# 數據: aha e
# 地址: ('127.0.0.1', 64828)
# Please input your response msg:emmm?
# 數據:
# 地址: ('127.0.0.1', 64828)
# Please input your response msg:adsa

客戶端

import socket

client = socket.socket(type=socket.SOCK_DGRAM)

# UDP 不需要建立連接(client.connect(('127.0.0.1', 8080)))

server_addr = ('127.0.0.1', 8080)  # UDP sendto發消息時需要一個服務器的地址及端口號

while True:
    msg = input("Please input your msg:").strip()
    client.sendto(msg.encode('utf-8'), server_addr)  # 向服務器發送數據,要附帶服務器端地址及端口(基於網絡傳輸的數據都必須是二進制的)
    data, msg_from_server_addr = client.recvfrom(1024)  # 收到消息,且得到地址

    print("服務端發來的數據:", data.decode('utf-8'))
    print("服務器端的ip及端口", msg_from_server_addr)

# 窗口1
# Please input your msg:hi
# 服務端發來的數據: o  hi
# 服務器端的ip及端口 ('127.0.0.1', 8080)
# Please input your msg:

# 窗口2
# Please input your msg:hihihi
# 服務端發來的數據: xxixixi
# 服務器端的ip及端口 ('127.0.0.1', 8080)
# Please input your msg:

# 窗口3
# Please input your msg:aha e
#
# 服務端發來的數據: emmm?
# 服務器端的ip及端口 ('127.0.0.1', 8080)
# Please input your msg:服務端發來的數據: adsa
# 服務器端的ip及端口 ('127.0.0.1', 8080)
# Please input your msg:

TCP與UDP之間的區別

  1. UDP 允許發空數據,不會有影響
  2. UDP 直接啟動客戶端未啟動服務端不會報錯
  3. UDP 不會有粘包問題(自帶報頭)
  4. UDP 支持並發

服務端

import socket

server = socket.socket(type=socket.SOCK_DGRAM)

server.bind(('127.0.0.1', 8080))

while True:
    data, addr = server.recvfrom(1024)
    print(data.decode('utf-8'))

    server.sendto(data.upper(), addr)

客戶端

import socket


client = socket.socket(type=socket.SOCK_DGRAM)

while True:

    msg = input(">>>:")
    # -------------------------------------------
    # 1.UDP 允許發空數據,不會有影響
    # -------------------------------------------
    # UDP自帶報頭,就算數據為空,另一端也能處理
    client.sendto(msg.encode('utf-8'), ('127.0.0.1', 8080))  # 第二參數,目標服務器地址

    # -------------------------------------------
    # 2.UDP 直接啟動客戶端未啟動服務端不會報錯
    #   發數據找不到服務端也還是會報錯
    # -------------------------------------------
    # 下面兩行代碼直接注釋掉,服務端沒啟動,都不會報錯,只管給服務器發(收沒收到不管)
    # data, server_addr = client.recvfrom(1024)
    # print(data)

    # -------------------------------------------
    # 3.UDP 不會有粘包問題(自帶報頭)
    # -------------------------------------------
    # client.sendto(msg.encode('utf-8'), ('127.0.0.1', 8080))
    # client.sendto(msg.encode('utf-8'), ('127.0.0.1', 8080))
    # client.sendto(msg.encode('utf-8'), ('127.0.0.1', 8080))
    #
    # server.sendto(data.upper(), addr)
    # server.sendto(data.upper(), addr)
    # server.sendto(data.upper(), addr)

    # -------------------------------------------
    # 4.UDP 支持並發
    #   TCP是保持連接,而UDP不需要保持連接
    #       與一個客戶端斷開連接才會和下一個客戶端建立連接
    # -------------------------------------------

簡易版的QQ

服務器端

import socket

server = socket.socket(type=socket.SOCK_DGRAM)
server.bind(('127.0.0.1', 8080))

while True:
    data, client_addr = server.recvfrom(1024)
    print(data.decode('utf-8'))

    msg = input(">>>:").strip()
    server.sendto(msg.encode('utf-8'), client_addr)

# 來自star3的消息:helo
# >>>:hi
# 來自star2的消息:aha
# >>>:haa
# 來自star的消息:hello world
# >>>:ha
# 來自star2的消息:jason nnn
# >>>:jj

客戶端1、2、3共用同一份代碼

import socket

client = socket.socket(type=socket.SOCK_DGRAM)

username = 'star'  # 客戶端對應改成 star2 star3
server_address = ('127.0.0.1', 8080)  # 指定一個發消息的目標服務器
while True:
    msg = input(">>>:").strip()

    msg = f'來自{username}的消息:{msg}'  # 是哪個用戶名發出的數據不應該由這里傳過去,用戶可以隨便改,實際意義不大
    '''
    user_dict = {
        "username1": (ip1 + port1),
        "username2": (ip2 + port2),
        "username3": (ip3 + port3),
    }
    # 可以在每個端都存這樣一個對照表,根據ip與port就可以知道用戶名了
    '''

    client.sendto(msg.encode('utf-8'), server_address)

    data, server_addr = client.recvfrom(1024)  # server_addr 收到消息的服務端地址

    print(data.decode('utf-8'))

# 各個窗口的控制台輸入與輸出
# >>>:helo
# hi
# >>>:

# >>>:aha
# haa
# >>>:jason nnn
# jj

# >>>:
# >>>:hello world
# ha
# >>>:

概念科普

  • 並發

看起來像同時運行(直接啟動多個UDP客戶端)(默認的UDP程序多開就是這個效果)

  • 並行

真正意義上的同時運行

socketserver模塊科普

是給服務端用的(客戶端還是用socket模塊),能夠支持服務端的並發

TCP模擬UDP實現並發

服務器端

import socketserver  # 文件名不要和模塊沖突了,不然都不知道導哪個了


class MyServer(socketserver.BaseRequestHandler):
    def handle(self):
        # 與客戶端進行通信
        # print("來啦 老弟")
        while True:  # 需要保持通信(后續 client.send() 可沒有附帶服務器地址, connect 被關閉了)
            data = self.request.recv(1024)
            print(self.client_address)  # 客戶端地址
            print(data.decode('utf-8'))
            self.request.send(data.upper())


if __name__ == '__main__':
    '''只要有客戶端連接,會自動交給自定義類中的handle方法去處理'''
    server = socketserver.ThreadingTCPServer(('127.0.0.1', 8080), MyServer)  # 創建一個基於TCP的對象
    server.serve_forever()  # 啟動該服務對象

# ('127.0.0.1', 14327)
# dAddA
# ('127.0.0.1', 14326)
# ADD
# ('127.0.0.1', 14325)
# ADsafga

客戶端

# TCP 實現UDP
import socket

client = socket.socket()
client.connect(('127.0.0.1', 8080))

while True:
    res = input(">>>:")
    client.send(res.encode('utf-8'))

    data = client.recv(1024)
    print(data.decode('utf-8'))


# 窗口1 控制台數據(輸入與輸出)
# >>>:dAddA
# DADDA
# >>>:

# 窗口2 控制台數據(輸入與輸出)
# >>>:ADD
# ADD
# >>>:

# 窗口1 控制台數據(輸入與輸出)
# >>>:ADsafga
# ADSAFGA
# >>>:

socketserver之UDP

服務器端

import socketserver  # 文件名不要和模塊沖突了,不然都不知道導哪個了


class MyServer(socketserver.BaseRequestHandler):
    def handle(self):
        # 與客戶端進行通信
        # while True:  # UDP 不需要通信循環,每次 sendto 都有服務器的地址
        data, sock = self.request
        print(self.client_address)  # 客戶端地址
        print(data.decode('utf-8'))
        sock.sendto(data.lower(), self.client_address)


if __name__ == '__main__':
    '''只要有客戶端連接,會自動交給自定義類中的handle方法去處理'''
    server = socketserver.ThreadingUDPServer(('127.0.0.1', 8080), MyServer)  # 創建一個基於UDP的對象
    server.serve_forever()  # 啟動該服務對象

# 控制台打印的數據
# ('127.0.0.1', 52524)
# CLient2
# ('127.0.0.1', 52529)
# clet1
# ('127.0.0.1', 52529)
# CLienT1
# ('127.0.0.1', 54485)
# CLiEnt3

客戶端

import socket

client = socket.socket(type=socket.SOCK_DGRAM)

server_addr = ('127.0.0.1', 8080)

while True:
    res = input(">>>:").strip()
    client.sendto(res.encode('utf-8'), server_addr)

    data, response_server_addr = client.recvfrom(1024)
    print(data.decode('utf-8'), response_server_addr)

# 窗口1 控制台數據(輸入與輸出)
# >>>:clIeNt1
# clet1 ('127.0.0.1', 8080)
# >>>:CLienT1
# client1 ('127.0.0.1', 8080)
# >>>:

# 窗口2 控制台數據(輸入與輸出)
# >>>:CLient2
# client2 ('127.0.0.1', 8080)
# >>>:

# 窗口1 控制台數據(輸入與輸出)
# >>>:CLiEnt3
# client3 ('127.0.0.1', 8080)
# >>>:

為什么UDP時重寫的handle方法里不用寫通信循環

handle 是處理一次連接請求的,handle結束連接就斷開了

UDP是不需要保持(雙向)連接的,所以每次sendto 都是單個請求(都附帶服務器端地址及端口),不能寫通信循環(不然就拿着一個sendto 過來的數據循環打印了)

而TCP是基於雙向通道通信的,handle結束后連接就斷開了(再client.send() 這個連接狀態就已經不存在了),所以TCP這邊的服務端要寫通信循環保持連接來多次通信


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