Python網路程式設計（socket模組、緩衝區、http協議）

巴黎香榭發表於2018-08-08
Python程式設計HTTP協議
網路的概念：主機   埠  IP  協議
  •           伺服器:
  •       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
  •   伺服器:
  •       0.0.0.0
  •   客戶端：
  •       可以在本機用127.0.0.1、192.168.0.1
  •   伺服器：
  •       192.168.0.1
  •   客戶端：
  •       區域網內用192.168.0.1
socket（建立套接字） —> bind（繫結地址） —> listen（設定監聽）—> accept（等待連結） —> recv/send（收/發訊息） —> close （）
收發函式特性：
     recv特徵：
  1. 如果建立的另一端連結被斷開， 則recv立即返回空字串
  2. recv是從接受緩衝區取出內容，當緩衝區為空則阻塞
  3. recv如果一次接受不完緩衝區的內容，下次執行會自動接受
     send特徵：
  1.         如果傳送的另一端不存在則會產生Pipe Broken異常
  2. send是從傳送緩衝區傳送內容，當緩衝區為滿則堵塞
網路的收發快取區：
    在記憶體中開闢區域，用於傳送和接受的緩衝
    作用：
  1.         協調資料的收發（接受和處理）速度
  2.         減少和磁碟的互動
sendall（date）：
   功能：tcp套接字傳送訊息
   引數：同send
   返回值：如果傳送成功則返回None   否則返回異常
tcp粘包：
   產生原因：
        1.tcp傳輸以位元組流的方式傳送訊息，訊息之間沒有邊界
2.傳送比接受的速度快
   影響：
        對每次傳送的內容是一個獨立的意識需要單獨識別時 容易使用原檔案被更改
   如何處理：
        1.每次傳送後追加一個結尾標誌，代表本次傳送完畢
2.傳送一個資料結構
3.每次傳送有一個時間間隔
基於udp的服務端程式設計：
    1.建立套接字：
        sockfd = socket（AF_INET，SOCK_DGRAM）
    2.繫結地址：
        sockfd.bind()
    3.訊息收發
        data, addr = sockfd.recvfrom(buffersize)
         功能：接受udp訊息
引數：接受訊息的大小
返回值：
     data 接受到的內容
     addr 訊息傳送的地址
        
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訊息傳送
  引數：
      data 要傳送的內容 bytes
      addr 目標地址
  返回：傳送位元組數
    4.關閉套接字：
        socket.close()
import sys
   sys.argv
   作用：
      獲取從命令列獲取的引數內容
      Python3 demo.py 引數1， 引數2…..
      sys.argv[0] 是命令本身（程式本身）
tcp流式套接字和udp資料包套接字區別：
  •     1.流式套接字採用位元組流的方式進行傳輸，
  •        而資料包套接字使用資料包形式傳輸資料
  •     2.tcp套接字會產生粘包，udp不會
  •     3.tcp程式設計可以保證訊息的完整性，udp則不一定
  •     4.tcp需要listen、accept、udp不用
  •     5.tcp訊息的傳送接收使用recv、send、sendall、
  •        udp使用recvfrom，sendto
socket模組和套接字屬性（s為套接字）
  •   s.type：表示套接字型別
  •   s.family：地址型別
  套接字屬性方法
    s.fileno（）
    功能：
       獲取套接字的檔案描述符
  檔案描述符：
     每一個IO事件 作業系統都會分配一個不同的的正整數，
     該正整數即為此IO操作的檔案描述符
     預設開啟的描述符：
  1.          sys.stdin      0
  2.          sys.stdout   1
  3.          sys.stderr    2
  s.getsockname（）
     功能：
       獲取套結字繫結的地址
  s.getpeername（）
     功能：
       獲取連結套接字客戶端的地址
  s.setsockopt（level，optname， value）
       （# 設定埠可立即重用 必須在連結埠前設定
        s.setsockopt(SOL_SOcKET, SO_REUSEADDR)）
     功能：設定套接字選項
     引數：
        level：設定選項的型別（大型別）  常用：SOL_SOCKET
optname：子類選項
value：要設定的值
  s.getsockopt（level， optname）
     功能：獲取套接字選項值
     引數：
        level：選項的型別
udp套接字應用—>  廣播
    一點傳送多點接收
    目標地址：廣播地址 172.18.32.255
tcp應用—> http傳輸
http協議：
   超文字傳輸協議
   用途：
      網站中瀏覽器網頁的獲取，基於網站事物資料傳輸
      編寫基於http協議的資料傳輸
   特點：
      1.應用層協議，傳輸層使用tcp服務
      2.簡單、靈活，可以使用多種程式語言操作
      3.無狀態的協議，既不用記錄使用者的輸入內容
      4.http1.1  —> http2.0（還沒釋出）  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：              獲取網路資源
      2. POST：           提交一定的附加資料
      3. HEAD：          獲取響應頭
      4. PUT：             更新伺服器資源
      5. DELETE：        刪除伺服器資源
      6. CONNECT：   未使用
      7. TRACE：         用於測試
      8. OPTIONS：    獲取伺服器效能資訊
 2.請求頭：對請求的具體描述
     Accept：text/html
        每一個鍵值對佔一行，描述了一個特定資訊
 3.空行
 4.請求體： 具體的引數或提交的內容
    get引數或者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   附加資訊
    響應碼：
    1.        1xx：提示資訊，表示請求已經接收
    2.        2xx：響應成功
    3.        3xx：響應需要定向（重新記載連結第三方連結）
    4.        4xx：客戶端錯誤
    5.        5xx：伺服器端錯誤
    常見響應碼：
     200  成功
     404  請求內容不存在
     401  沒有訪問許可權
     500  伺服器未知錯誤
     503  伺服器暫時無法執行
      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



這裡這個圖就看了一眼 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 什麼也沒搜到 不知道是不是我的開啟方式不對還是什麼
只搜到了上面的兩張圖……….
總結：
tcp，udp協議的區別和程式設計實現上的差異：
          tcp：
  •                tcp是一種可靠的、面向有連結資料傳輸服務
  •                tcp能夠保證資料的完整性、順序性、無重複以及無差錯
  •                tcp是一種以檔案流的形式傳輸資料的服務 檔案流之間是沒有邊界
  •                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
  •                導致快取區的資料擁堵 下次取出資料時從而產生非獨立資料的連結 這種情況
  •                叫做粘包  粘包只有傳輸多個資料時才會出現
  •                tcp的程式設計需要監聽套接字 和 等待連結過程 只有連結成功才能傳送資料
  •                這種情況叫做三次握手、還有斷開時的四次揮手
  •                三次揮手：客戶端請求連結、伺服器返回報文、客戶端完成連結
  •                四次揮手：客戶端請求斷開、伺服器接受請求、伺服器準備完畢可以斷開、客戶端斷開
  •                tcp收傳送訊息需要使用recv、send、sendall方法
  •                sendall位元殊 功能和send一樣 但sendall有事務  若傳送成功返回None 否則觸發異常
  •               連結時必須先執行伺服器端後執行客戶端
         udp：
  •              udp就比較簡單了  是面向無連線的不可靠的資料傳輸服務
  •              udp沒有資料流  接受大小取決於接收方
  •              若資料超出接收方接受範圍則丟掉所有超出範圍的內容
  •              udp不存在粘包的情況
  •              udp不需要等待連結 沒有揮手過程 先發就發 想收就收 自由度比較高
  •              udp程式設計時收發訊息使用recvfrom、sendto方法
  •              udp可用於廣播可以隨時斷開或連結
  •              客戶端和伺服器端可以隨時執行
 
什麼是http？
       http 是超文字傳輸協議
               一種網路資料傳輸的協議
              沒錯就是  協議
             並且所有的www檔案都必須遵守這個標準
http作用是什麼？
      可以用力來網站中瀏覽器網頁獲取，基於網站上的一些資料傳輸 例如目前我正在打的字……
      編寫基於http協議的資料傳輸  
http協議 請求和響應的格式以及每一部分做什麼
      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：請求具體引數或內容
      響應部分：
               響應行：具體響應情況     比如說  版本協議 、響應碼 、附加資訊  
               響應頭：響應具體描述
               空行
               響應體：響應具體引數或內容
http協議中請求的基本型別和作用：
        GET：獲取網路資源
        POST：提交一定的附加資料
        HEAD：獲取響應頭 響應返回的檔案資訊
        PUT：更新伺服器資源
        DELETE：刪除伺服器資源
        TRACE：用於測試
         OPIONS：獲取伺服器效能資訊
        CONNECT：備用
http協議響應碼的型別和表達含義：
          以1開頭的表示請求已經連結
          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開頭的伺服器錯誤
http協議請求網頁的流程：
           建立連線、傳送請求、響應請求、斷開連結
           這樣的一個過程稱為一個事物
           


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