想成為Python開發必須知道的八個知識！

前言

想要從零基礎成為一名資深的互聯網Python開發工程師。有幾個階段是必須要進行的。第一個就是入門階段俗稱Python基礎，目前在學習Python的眾多人群當中，這一類的人是最多的。甚至有的朋友在這個階段待了很久也沒有實質性的突破。老師課上講的都會，為什么自己就是想不到，為什么自己就是做不出來呢?

那么第一個階段突破后就是第二個階段。Python進階，在這個階段是真正把Python划分成了兩種人群，一種是不太適合學習的，一種是比較適合學習的。因為在Python進階這個階段，你發現你要學習除了Python之外太多的技術了，例如網絡編程、多線程多進程、數據庫技術、數據分析、甚至是一些框架(Flask、Django、Scrapy...)。在這個階段是為我們最后一個項目階段做鋪墊的。一個企業的項目用到的技術可不僅僅是Python的語法這么簡單了，會Python這門語言只能是最基本的。所以，Python進階階段淘汰了很大一批想要做Python開發的人群。

阿喵今天就是來教一下大家Python網絡編程相關的一些知識點。當然知識點沒有羅列的那么全，大家也可以在此基礎之上深入的學習。難道又要開始薅頭發了嘛....

很多人學習python，不知道從何學起。
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網絡剖析

無狀態協議

先來看一看http，它是超文本傳輸協議，數據在計算機中進行傳輸，必須要用到協議，在TCP/IP協議族中，http協議是最常見的。

http是一種無狀態的協議, 什么是無狀態協議呢？這里我們先對它來做一個解釋。

無狀態協議就是不保存狀態。簡單來理解就是，發送的請求和響應的報文信息不會保留， 只要有新的請求發送，就會有對應的新響應。這樣做的好處就是能快速的處理大量事務

http屬於無狀態的協議，所以在這個里面引發出了一個問題。

比如現在我用python搭建了一個web網站，現在有一個用戶，登錄到了這網站頁面，拿到了自己的個人用戶信息。基於這個點，在用戶信息里面再點擊了其它的頁面信息，很顯然這里面的操作，需要繼續保持這個登錄的狀態才能進行后續的操作。既然http屬於無狀態的協議，那么它是怎么解決這個問題的呢？

這里其實就用到了Cookie技術，使用Cookie就可以實現保持好這登錄狀態。用戶進行請求的時候，在請求頭里面會攜帶Cookie進行發送。

http這種無狀態協議的方式，可以減少服務器的CPU以及內存資源的消耗。通過在請求和響應中寫入Cookie信息來控制客戶端的狀態。當我請求之后，它到底是通過什么字段從服務器那邊傳過來的， 從圖里面可以看出，是通過Set-Cookie傳送過來的，同時也會通知客戶端保存Cookie.

從這個get方法的響應頭中就可以看到Set-Cookie的值

響應頭字段表示的含義：

1.  
   Server:                服務器版本
2.  
   content-type           文本的類型
3.  
   Transfer-Encoding      報文主體傳輸編碼方式
4.  
   connection             長連接
5.  
   X-Powered-By           編程語言用的版本
6.  
   Cache-Control          不緩存
7.  
   Date                   創建報文的日期時間
8.  
   set-cookie             服務器給你傳了個cookie
9.  
   復制代碼

get和post方法

get方法跟post就不做過多的介紹，它們之間的區別來做下對比。除了它們之外，還有put，head等。

• 數據特點：get方法沒有請求體，長度大小有限制。post方法有請求體，大小沒有限制。

• 安全性：數據傳輸get方法沒post請求安全，get方法的參數在地址欄可以看到參數。

head方法

它在我們的使用中，head方法是很少見的。它跟get方法類似，只是不返回對應的響應體部分。它可以確定url的有效性和資源更新的日期時間等。

狀態碼

在發送請求獲取數據的時候，服務器會給一個狀態碼來提示客戶端數據結果。借助狀態碼，用戶就知道服務器是不是正常的處理了請求。

狀態碼有很多種，三位數字組成。第一位是它的響應類別。一般分為這5個大的種類。

1.  
   1xx   信息狀態碼     接收的請求正在處理
2.  
   2xx   成功狀態碼     請求正常處理
3.  
   3xx   重定向狀態碼   要完成請求需要進行更進一步操作
4.  
   4xx   客戶端錯誤       服務器無法處理請求
5.  
   5xx   服務器錯誤       服務器處理請求出錯
6.  
   復制代碼

常見的狀態碼如下圖

 

不管是用python來做web后端，還是其它的語言。在網絡這塊始終離不開一個共性的問題 ，就是信息傳輸的安全性問題。信息在互聯網上進行傳輸，任何地方都存在通信內容被竊聽的可能， 那我們是怎么去保證它們通信的安全性呢，其中離不開的就是https

網絡安全

不管是用python來做web后端，還是其它的語言。在網絡這塊始終離不開一個共性的問題 ，就是信息傳輸的安全性問題。信息在互聯網上進行傳輸，任何地方都存在通信內容被竊聽的可能， 那我們是怎么去保證它們通信的安全性呢，其中離不開的就是https

https就是在http后面多加了個s，簡單理解就是加密的。要具體對它進行學習，得回顧下前面學過的http這塊了，如果有對http這塊不熟悉的小伙伴，可以去翻看下前面寫過的python網絡這塊的內容，結合起來學習更容易理解。

先來看看http的優缺點，以及了解它在進行通信的時候會帶來的問題， 就知道為什么https會安全些了。

http

http優點：

• 1.傳輸速度快，非常的靈活。
• 2.是無狀態協議，可以減少服務器的CPU以及內存資源的消耗。
• 3.每次連接只處理一個請求，處理完之后就斷了，減少資源消耗。

http缺點：

• 1.不能進行大量數據的傳輸。
• 2.通信的時候使用的是明文，所以導致信息容易被竊聽，安全性差。
• 3.通信的時候，不驗證身份。如：（python爬蟲里面，添加一個ua就可以偽裝成瀏覽器進行欺騙）
• 4.無法驗證數據傳輸的完整性，數據被篡改了都不知道

做這樣的竊聽很簡單，使用瀏覽器上面的抓包工具，對網絡進行抓包，就可以看到大量的數據。

http的安全性

拿http的安全性作為討論。在互聯網上，網絡可以連通到全世界，在TCP/IP協議族的工作機制中，基因里面就決定了線路上面的內容都可能被窺視到，哪怕是你加過密，那些加過密的通信數據也可能被看到，只是不能破解而已。所以加密的重要性就體現出來了。

加密可以防止信息被竊取，加密的處理方式常見的有這兩種：第一種是通信加密，第二種是內容加密。

通信加密其實就是https的方式，內容加密還是用的http, 只不過是把它的傳輸內容加密了，也有些除了內容加密之外，接口也會進行加密，這個看需求來。內容加密之后即使被你抓到了數據包也沒關系，看到的是一堆亂碼，這種方式在涉及到敏感信息的傳輸時，會采用

通信加密

通信加密的過程是怎么實現的呢？http本身沒有加密機制，它可以和SSL（安全套接層）組合起來一起使用，SSL是提供了加密處理的，它可以加密http的通信內容， 利用SSL建立安全通道，http就可以在這條通道里面安全的通信，這種組合就是https。

https之所以更加安全，是因為SSL不僅提供了加密的處理，同時還使用了證書來驗證對方，這種證書是由可信賴的三方機構頒發的，它可以證明雙方實際存在，而不是偽造的。

使用了證書之后，客戶端的身份可以得到確認，服務端的身份也可以得到認證，就可以減少信息的泄露。有人可能會想到，證書要是被偽造了那咋辦？這種可能性太低了，技術難度很大，所以可以放心。

內容的加密

另一種加密的方式內容的加密。http本身沒加密機制，所以就會對傳輸的內容進行加密，加密之后再進行請求的發送。這里就引發出了一個問題，傳輸之前對內容進行了加密，服務器那邊怎么去解密呢，所以它們之間要協商好加解密的方式。一般比較常見的是md5的方式，或者再加鹽的方式都可以.內容加密這塊在使用的時候，也要根據公司的業務需求來確定。

http和https的安全性對比，它們之間的區別和由來就是這些，如果要對https中的證書頒發過程做深入探討，就要去學習互聯網上常見的加解密方式了。當然在下一節也會對它進行探討。

網絡數據剖析

網絡在開發中是至關重要的，很多人在寫爬蟲的時候，根本不知道抓包工具里面的數據包中字段的意思。網絡的知識點很多，這章咱們暫且針對它的請求和傳輸做一個深入探討。

先來看一個url地址：https://image.baidu.com/，打開抓包工具， 里面有一段請求的報文。分析這段報文，報文里面有請求行和各種首部字段。

請求行里面可以看到，是get請求，協議用的是http/1.1的協議 先簡單來啰嗦一個基本的問題，這是url地址的格式組成。協議://主機地址/路勁https是協議，image.baidu.com這是主機地址，也是域名。后面是接路徑，路徑后面接參數，有些url地址很多人看不懂路徑后面那些符號是啥意思。

其他的參數

url分析完之后，請求報文中這些字段分別代表的含義，會通過請求發送給其它服務器

1.  
   1.accept            客戶端可以處理的類型
2.  
   2.accept-language   優先支持中文
3.  
   3.User-Agent        瀏覽器的標識
4.  
   4.Accept-Encoding   優先的壓縮方式
5.  
   5.Host              主機地址
6.  
   6.connection        長連接
7.  
   7.Cache-Control     緩存控制
8.  
   8.cookie            服務器生成的cookie
9.  
   復制代碼

通信過程

幾個參數了解了之后，在發送請求的時候進行通信，計算機之間會做些什么事情呢。比如現在在文本框輸入python，當我點搜索發送起請求的時候，界面上很快就給你呈現出了你要的東西，我們來對它進行解釋。

說到這里就要提到TCP/IP, TCP/IP是協議族按層來划分，分為應用層，傳輸層，網絡層，數據鏈路層。

首先會通過這個域名，會向本地的DNS服務器去獲取ip地址，本地的DNS地址可以通過指令ipconfig -all來查詢。也可以到你自己電腦，找到本地的hosts文件。

最初的互聯網是整體的管理一份數據庫文件hosts，這份文件里面有域名和IP地址的對應。只要新增一台，就要對這文件進行更新，很麻煩。所以搞了個系統來管理，就是DNS系統。

它在查詢IP的時候，先到本地的DNS服務器查找，查不到再去根域名服務器查找。從這里也可以看出，有些黑客想對你電腦做些壞事，對DNS進行一些攻擊或者做些欺騙手段，你所訪問的網站都是他給你安排的。

拿到了IP地址之后，同時會對我們輸入的python字符串進行編碼，這個處理過程在應用層這塊，其中http協議, DNS也屬於這一層，它會把請求報文里面的首部字段攜帶一起進行發送，在應用層做完這些事情之后，會進行下一層的轉發。

應用層處理完畢之后，來到傳輸層，傳輸層包含TCP, UDP等. 會在之前的應用層數據前給它添加TCP首部，添加完之后發送給IP。TCP首部里面包含了源端口號和目標端口號，主要是用於識別發送主機和接口主機。以及確定發送幾個字節的序號，和校驗。TCP主要干的事情，是將HTTP請求報文分割成報文段，按序號傳出去。

接着來到網絡層這塊，IP也基於前面傳過來的數據，添加自己的IP首部。IP首部里面包含了接收端的IP地址和發送端的IP地址，還有一個重要的信息就是用來判斷TCP和UDP的數據。生成之后就發送給網絡接口的驅動程序。發送到具體的接收方，還要知道接收方的Mac地址。

最后在鏈路層添加以太網的首部，里面包含了Mac地址以及類型的協議。

在這里建立連接之后，會有TCP的三次握手。IP協議起的作用，就是一邊搜地址，一邊轉一邊傳報文段。同時TCP也會對接收的報文段按序列進行重組。這就是數據傳輸的整個過程。

知識無邊界，同學們根據自身的工作和學習情況合理安排時間。找到自己的薄弱點，對症學習，掌握好方式方法，可以在短期內看到效果。不過學習還是一個長期積累的過程，切勿好高騖遠，循序漸進才是長久之計。

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