Python进阶 网路编程

预备知识：

每个ip地址都包含两个内容：网络地址和主机地址

　　1、ipv4(ip的version4，第四版本的ip)，256*256*256*256种网址(最小0和最大255不能用)。

　　2、ipv6(ip的version6，第六版本的ip)，由于ipv4的ip地址已经被全部使用，所以使用ipv6版本。

端口：知名端口、动态端口

　　1、Linux系统有65536(2的16次方)个端口，端口号：0~65535

　　2、知名端口(0-1023)：改端口默认该端口分配给特定的服务。如：80-HTTP服务，21-FTP服务

　　3、动态端口(1024-65535)

Python 网络编程

0、TCP协议和UDP协议

　　　　

1、模块socket中的socket类的实例套接字-服务器套接字、客户端套接字

描述：

　　套接字是模块socket中的socket类的实例，基本上是一个信息通道，两端各有一个程序。网络上不同的电脑可以通过套接字传递信息。

语法：　　

　　1、实例化套接字可以指定三个参数：

　　　　1、一个地址族(默认：socket.AF_INET)

　　　　2、默认-流套接字(socket.SOCK_STREAM)或者数据报套接字(socket.SOCK_DGRAM)

　　　　3、协议

　　2、服务器套接字：建立服务器套接字，将在某个网络地址(IP和端口号组成)监听，如果有客户端套接字与该网络地址连接-s.connect(host，port)，准备随时处理一个或多个客户端的连接。

　　　　调用方法bind,将服务器套接字绑定到指定的地址和串口

　　　　调用方法listen，指定待办任务长度，即最多多少个连接在队列等待接纳

　　　　进行无限循环，并调用方法accept，等待并随时处理客户端连接

　　　　　　while True：

　　　　　　　　C，addr = s.accept()   # 将套接字标识符保存至c,c与客户端套接字建立连接，c可以调用方法send和recv实现服务器套接字和客户端套接字传输数据。

　　3、客户端套接字：只需要连接，完成任务可断开连接

　　　　调用方法bind，将客户端套接字绑定到指定的地址和串口；如果不调用，则使用临时串口！！！　　　　　　　　　

　　　　调用方法connect，将客户端套接字与指定网络地址(IP和端口号组成)的服务器套接字相连接

　　　　调用方法send和recv，实现服务器套接字和客户端套接字传输数据　　　

2、防火墙设置

　　防火墙不是阻止的服务器套接字的创建，而是阻止来自网络的数据包入站，新建入站规则。

3、模块urllib和urllib2

　　模块urllib和urllib2的功能类似，但是urllib2可以实现HTTP身份验证或者Cookie和编写拓展来处理自己的协议。

　　urllib提供了一系列用于操作URL的功能。

　　url(统一资源定位符)，对可以从互联网上得到的资源的位置和访问方法的一种简洁的表示，是互联网上标准资源的地址。互联网上的每个文件都有一个唯一的URL，它包含的信息指出文件的位置以及浏览器应该怎么处理它。

　　urllib功能：

　　　　1、打开远程文件，调用模块urllib.request中的函数urlopen创建类似于文件对象webpage，该对象支持方法：read、close、readline、readlines和迭代

from urllib.request import urlopen
webpage = urlopen('https://home.cnblogs.com/u/yinminbo')

　　　　2、函数：urlretrieve，调用此函数可以返回一个格式为(filename，headers)的元组，

from urllib.request import  urlretrieve
urlretrieve('https://home.cnblogs.com/u/yinminbo', 'H:\webpage.html')

4、SocketServer即相关的类

描述：

　　SocketServer包含4个基本的服务器：TCPServer、UDPServer、UnixStreamServer、UnixDatagramServer

　　标准库提供的服务器框架包括：BaseHTTPServer、SimpleHTTPServer,CGIHTTPServer、SimpleXMLRPCServer、DocXMLRPCServer等服务器。模块SocketServer是服务器框架的基石。因为BaseHTTPServer等服务器是在基本服务器的基础上添加了各种功能。

语法：

实例：基于SocketServer的极简服务器

from socketserver import TCPServer, StreamRequestHandler


class Handle(StreamRequestHandler):
    def handle(self):
        addr = self.request.getpeername()
        print('information from: ', addr)
        self.wfile.write('thank you for connecting')


server = TCPServer(('', 1234), Handle)
server.serve_forever()

5、多个连接

　　处理多个连接的主要方式：分叉、线程化、异步I/O。模块SocketServer中的混合类和服务器类，容易实现分叉和线程化。

　　分叉的缺点：由于每个分叉出来的子进程都必须有自己的内存空间，所欲占用的资源较多，而且在客户端很多时伸缩性不佳，所以分叉适用于客户端数量适中的情况。

　　线程化的缺点：线程化是轻量级进程(子进程)，都位于同一个进程中并共享内存，所以减少资源占用，但是由于共享内存，所以需要确保各个子进程不会彼此干扰或同时修改同一项数据，带来同步问题！

语法：

　　分叉服务器

from socketserver import TCPServer, StreamRequestHandler, ForkingMixIn


class Server(ForkingMixIn, TCPServer):
    pass
    

class Handle(StreamRequestHandler):
    def handle(self):
        addr = self.request.getpeername()
        print('information from: ', addr)
        self.wfile.write('thank you for connecting')


server = TCPServer(('', 1234), Handle)
server.serve_forever()

　　线程化服务器

from socketserver import TCPServer, StreamRequestHandler,ThreadingMixIn


class Server(ThreadingMixIn, TCPServer):
    pass


class Handle(StreamRequestHandler):
    def handle(self):
        addr = self.request.getpeername()
        print('information from: ', addr)
        self.wfile.write('thank you for connecting')


server = TCPServer(('', 1234), Handle)
server.serve_forever()

　　select异步I/O

import socket,select
 
s=socket.socket()
 
host=socket.gethostname()
port=1234
s.bind((host,port))
s.listen(5)
inputs=[s]
while True:
    rs,ws,es=select.select(inputs,[],[])
    for r in rs:
        if r is s:
            c,addr=s.accept()
            print(b'Got connection from',addr)
            inputs.append(c)
    else:
        try:
            data=r.recv(1024)
            disconnected=not data
        except socket.error:
            disconnected=True
 
        if disconnected:
            print(r.getpeername(),b'disconnected')
            inputs.remove(r)
        else:
            print(data)