python网络编程学习源码demo

吕泽 本阶段课程安排和特点 1.网络编程 （4天） 2.进程线程 （5天） 3.MongoDB 数据库 （4天） 4.正则表达式 （1.5天） 5.项目（2.5天） 6. git的使用（1天） 网络编程 网络功能 : 数据传输 ISO(国际标准化组织) OSI七层模型 ---》 网络通信工作流程的标准化 应用层 ： 提供用户服务，具体功能由特定的程序而定 表示层 ： 数据的压缩优化，加密 会话层 ： 建立应用级的连接，选择传输服务 传输层 ： 提供不同的传输服务。流量控制 网络层 ： 路由选择，网络互连 链路层 ： 进行数据转换，具体消息的发送，链路连接 物理层 ： 物理硬件，接口设定，网卡路由交换机等 cookie 高内聚 ：模块功能尽可能单一，不要掺杂 低耦合 ：模块之间尽可能减少关联和影响 OSI七层模型优点 ： 1. 将工作流程标准化 2. 降低了模块间的耦合度，使每一部分可以单独开发，单独工作。 四层模型 应用层 ： 应用层，表示层，会话层 传输层 网络层 物理链路层 五层模型（TCP/IP模型） 应用层 ： 应用层，表示层，会话层 传输层 网络层 链路层 物理层 数据传输流程 1. 发送端由应用层到物理层逐层添加信息头（首部），最终在物理层发送。 2. 中间经过节点（交换机，路由器等）转发，发送到接收端 3. 在接收端根据发送端的每个信息头进行解析，最终消息到应用层展示给用户。 网络协议：在网络通信中双方都遵循的规定。包括建立什么样的网络结构，消息结构，标识代表什么等。 应用层 ： TFTP HTTP DNS SMTP 传输层 ： TCP UDP 网络层 ： IP 物理层 ： IEEE 网络相关概念 网络主机 ： 在网络中标识一台计算机 HOST 本地使用 ：'localhost' '127.0.0.1' 网络使用 : '0.0.0.0' '192.168.207.129' ifconfig ： 查看IP信息 获取计算机名 In [3]: socket.gethostname() Out[3]: 'tedu' 通过计算机名获取地址 In [5]: socket.gethostbyname('localhost') Out[5]: '127.0.0.1' IP地址 网络上确定一台主机网络位置的地址 IPv4 ： 点分十进制 192.168.1.2 0--255 IPv6 ： 128位 ping ip ： 测试和某台网络主机是否联通 特殊IP地址 127.0.0.1 本地测试IP 0.0.0.0 使用本机可用IP 192.168.1.0 表示网段IP 192.168.1.1 网关IP 192.168.1.255 广播地址 通过地址获取主机网络信息 In [7]: socket.gethostbyaddr('www.baidu.com') Out[7]: ('127.0.0.1', [], ['119.75.216.20']) 主机名 别名 网络地址 点分十进制地址转换为二进制 In [9]: socket.inet_aton('192.168.1.2') Out[9]: b'\xc0\xa8\x01\x02' 二进制地址转换为点分十进制 In [10]: socket.inet_ntoa(b'\xc0\xa8\x01\x02') Out[10]: '192.168.1.2' 域名 ： 网络服务器地址的名称 1. 方便记忆 2. 名称表达一定的含义 网络端口号 端口是网络地址的一部分，用于区分一个网络主机上的网络应用 * 在一个操作系统中不同的网络应用监听不同的端口号 取值范围 ： 1--65535 1--255 一些众所周知的通用端口 256--1023 系统应用端口 1024 ---65535 自用端口 建议使用 >10000 获取一个应用的端口信息 In [11]: socket.getservbyname('mysql') Out[11]: 3306 网络字节序 ： 数据在网络中的传输格式 传输层服务 面向连接的传输服务 基于tcp协议的数据传输 传输特征 ： 提供可靠的数据传输，可靠性指数据传输过程中无丢失，无失序，无差错，无重复。 实现手段： 数据传输断开前都需要进行传输和断开的确认 三次握手 ： tcp传输在数据传输前建立连接的过程 1. 客户端向服务器发送连接请求 2. 服务器收到请求后，恢复确认消息，表示允许连接 3. 客户端收到服务器恢复，进行最终标志发送确认连接 四次挥手 ： tcp传输在连接断开前进行断开确认的过程 1. 主动发发送报文告知被动方要断开连接 2. 被动方收到请求后立即返回报文告知已经准备断开 3. 被动方准备就绪后再次发送报文告知可以断开 4. 主动方发送消息，确认最终断开 应用情况 ： 适用于传输较大的文件，网络情况良好，需要保证传输可靠性的情况。 比如： 网页的获取，文件下载，邮件传输，登录注册 面向无连接的传输服务 基于udp协议的传输 传输特点 ： 不保证传输的可靠性，传输过程没有连接和断开的流程，数据收发自由。 使用情况 ： 网络情况较差，对传输可靠性要求不高，需要提升传输效率。不便连接，需要灵活收发消息。 比如：网络视频，群聊，广播发送 要求 ： 1. osi七层模型介绍一下，tcp/ip模型呢 2. tcp服务和udp服务有什么区别 3. 三次握手和四次挥手是什么意思，过程是怎样的 socket套接字编程 目标： 根据socket模块提供的接口函数，进行组合使 用完成基于tcp或者udp的网路编程。 套接字 ： 完成上述目标的一种编程手段，编程方案 套接字分类： 流式套接字（SOCK_STREAM）: 传输层基于tcp协议 的套接字编程方案。 数据报套接字（SOCK_DGRAM）: 传输层基于udp协议的套接字编程方案。 底层套接字（SOCK_RAM）：访问底层协议的套接字编程。 * 面向连接的传输--tcp协议--可靠地--流式套接字 * 面向无连接传输--udp协议--不可靠--数据报套接字 tcp套接字服务端编程 import socket 1. 创建套接字 sockfd = socket.socket(socket_family = AF_INET, socket_type = SOCK_STREAM, proto = 0) 功能 ： 创建套接字 参数 ： socket_family : 选择地址族类型 AF_INET socket_type : 套接字类型 SOCK_STREAM 流式 SOCK_DGRAM 数据报 proto : 选择子协议类型 通常为0 返回值 ： 返回套接字对象 2. 绑定服务端地址 sockfd.bind(addr) 功能 ： 绑定IP地址 参数 ： 元组 （ip，port） localhost 可以被本机用 127.0.0.1 127.0.0.1 同上 192.168.205.127 可以被所有人用192.168.205.127访问 0.0.0.0 可以被所有人用192.168.205.127访问 也可被自己用127.0.0.1访问 3. 设置监听套接字 sockfd.listen(n) 功能：将套接字设置为监听套接字，创建监听队列 参数：n 表示监听队列大小 * 一个监听套接字可以连接多个客户端套接字 4. 等待处理客户端连接请求 connfd，addr = sockfd.accept() 功能 ： 阻塞等待处理客户端连接 返回值： connfd 客户端连接套接字 addr 连接的客户端地址 * 阻塞函数 ： 程序运行过程中遇到阻塞函数则暂停运行，直到某种阻塞条件达成再继续运行。 5. 消息收发 data = connfd.recv(buffersize) 功能 ： 接收对应客户端消息 参数 ： 一次最多接收多少字节 返回值 ： 接收到的内容 * 如果没有消息则会阻塞 n = connfd.send(data) 功能 ： 发送消息给对应客户端 参数 ： 要发送的内容，必须是bytes格式 返回值 ： 返回实际发送消息的大小 6. 关闭套接字 sockfd.close() 功能： 关闭套接字 tcp客户端 1. 创建套接字 * 必须相同类型的套接字才能通信 2. 建立连接 sockfd.connect(servr_addr) 功能 ： 建立连接 参数 ： 元组， 服务端地址 3. 消息收发 * 消息收发要和服务端配合，避免两边都出现recv阻塞 4. 关闭套接字 作业 ： 1. 总结口述方案 ois七层模型和tcp/ip模型 三次握手和四次挥手过程 tcp和udp的区别 2. 将完成的基本的tcp_server改写为一个，当客户端输入特殊字符退出后可以继续接受下个客户端请求的程序。 3. 复习文件的读写seek操作