Python进阶-网络编程-02

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4.1. tcp简介

• 定义：TCP是面向连接的、可靠的、基于字节流的传输控制协议
• TCP的特点：
  • 面向连接
  • 可靠传输
    • 应答机制
    • 超时重传
    • 错误校验
    • 流量管控
• TCP通信模型：TCP严格区分客户端、服务端

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4.2. tcp网络程序-客户端

• 代码示例：

  # 1.导入socket模块
  import socket
  
  # 2.创建socket套接字
  tcp_client_socket = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
  
  # 3.建立tcp连接（和服务端建立连接）
  tcp_client_socket.connect(("192.168.70.1",8080))
  
  # 4.开始发送数据（到服务端）
  tcp_client_socket.send("约吗".encode("gbk"))
  
  # 5.接收数据
  recv_data = tcp_client_socket.recv(1024)
  print(recv_data.decode("gbk"))
  
  # 6.关闭套接字
  tcp_client_socket.close()
  

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4.3. tcp网络程序-服务器

• listen()函数

  # 开启监听,把套接字由主动变为被动,128代表客户端最大连接数量
  tcp_server_socket.listen(128)
  

• accept()函数

  # accept开始等待客户端连接,程序进入阻塞状态
  new_client_socket,client_ip_port = tcp_server_socket.accept()
  new_client_socket 新的套接字，只是服务当前的客户端
  client_ip_port 客户端端口和ip地址
  

• 代码示例：

  import socket
  
  # 1.socket创建一个套接字
  tcp_server_socket = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
  
  # 2.绑定端口
  tcp_server_socket.bind(("",8080))
  
  # 3.listen使套接字变为可以被动链接(监听模式)
  # 128代表最大连接客户端的数量,windows系统有效,linux系统无效
  tcp_server_socket.listen(128)
  
  # 4.accept等待客户端的链接
  # accept开始等待客户端连接,程序进入阻塞状态
  new_client_socket,client_ip_port = tcp_server_socket.accept()
  print("新客户端来了:%s" % str(client_ip_port))
  
  # 5.recv/send接收发送数据
  recv_data = new_client_socket.recv(1024)
  print("接收到[%s]的信息:%s" % (str(client_ip_port),recv_data.decode("gbk")))
  # 表示不再和当前的客户端通信
  new_client_socket.close()
  
  # 表示程序不再接受新的客户端的连接,已经连接的可以继续服务
  tcp_server_socket.close()
  

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4.4. tcp网络程序-服务器增强

• 代码示例：

  import socket
  
  # 1.socket创建一个套接字
  tcp_server_socket = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
  
  # 2.bind绑定ip和pot
  tcp_server_socket.bind(("",8080))
  
  # 3.listen使套接字变为可以被动链接(监听模式)
  # 128代表最大连接客户端的数量,windows系统有效,linux系统无效
  tcp_server_socket.listen(128)
  
  while True:
      # 4.accept等待客户端的链接
      # accept开始等待客户端连接,程序进入阻塞状态
      new_client_socket,client_ip_port = tcp_server_socket.accept()
      print("新客户端来了:%s" % str(client_ip_port))
  
      # 5.recv/send接收发送数据
      while True:
          recv_data = new_client_socket.recv(1024)
          # 当接收数据为空时,表示客户端已经断开,服务器也应该断开
          if recv_data:
              recv_text = recv_data.decode("gbk")
              print("接收到[%s]的信息:%s" % (str(client_ip_port),recv_text))
          else:
              print("客户机断开连接")
              break
      # 表示不再和当前的客户端通信
      new_client_socket.close()
  
  # 表示程序不再接受新的客户端的连接,已经连接的可以继续服务
  tcp_server_socket.close()
  

---

4.5. 案例:文件下载器

• 下载过程

  """
  D:/mydocument/Python/源文件/02_python进阶/day04/1.txt
  to
  d:/Users/Desktop/1.txt
  """
  

• 客户端：

  1. 导入模块
  2. 创建套接字
  3. 建立连接
  4. 接收用户输入的文件名
  5. 发送文件名到服务端
  6. 创建文件，并且准备保存
  7. 接收服务端发送的数据，保存到本地（循环）
  8. 关闭套接字

  # 1.导入模块
  import socket
  
  # 2.创建套接字
  tcp_client_socket = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
  
  # 3.建立连接
  tcp_client_socket.connect(("127.0.0.1",8080))
  
  # 4.接收用户输入的文件名
  file_name = input("请输入下载的文件名:\n")
  
  # 5.发送文件名到服务端
  tcp_client_socket.send(file_name.encode("gbk"))
  
  # 6.创建文件,并且准备保存
  with open("d:/Users/Jq/Desktop/"+file_name,"wb") as file:
    
      # 7.接收服务端发送的数据,保存到本地
      while True:
          file_data = tcp_client_socket.recv(1024)
          if file_data:
              file.write(file_data)
          else:
              break
              
  # 8.关闭套接字
  tcp_client_socket.close()
  

• 服务器：

  1. 导入模块
  2. 创建套接字
  3. 绑定端口
  4. 设置监听，设置套接字由主动为被动
  5. 接受客户端连接
  6. 接收客户端发送的文件名
  7. 根据文件名读取文件内容
  8. 把读取的内容发送给客户端（循环）
  9. 关闭和当前客户端的连接
  10. 关闭服务器

  # 1.导入模块
  import socket
  
  # 2.创建套接字
  tcp_server_socket = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
  
  # 消除2MSL的等待 MSL:报文最大生存时间
  tcp_server_socket.setsockopt(socket.SOL_SOCKET,socket.SO_REUSEADDR,True)
  
  # 3.绑定端口
  tcp_server_socket.bind(("",8080))
  
  # 4.设置监听,设置套接字为被动
  tcp_server_socket.listen(128)
  
  # 5.接收客户端连接
  
  while True:
      new_client_socket,ip_port = tcp_server_socket.accept()
      print("欢迎新客户端",ip_port)
      # 6.接收客户端发送的文件名
      recv_data = new_client_socket.recv(1024)
      file_name = recv_data.decode("gbk")
      print(file_name)
      
      try:
          # 7.根据文件名读取文件内容
          with open(file_name,"rb") as file:
              # 8.把读取的内容发送到客户端
              while True:
                  file_data = file.read(1024)
                  if file_data:
                      new_client_socket.send(file_data)
                  else:
                      break
      except Exception as e:
          print("下载%s失败" % file_name)
      else:
          print("下载%s成功" % file_name)
      # 9.关闭和当前客户端的连接
      new_client_socket.close()
  
  # 10.关闭套接字
  tcp_server_socket.close()
  

---

4.6. tcp的3次握手

• 概念：三次握手是TCP建立连接的时候发送的三个数据包
  1. 概念
  2. 简单描述通信过程
  3. 必须是3次，如果少于3次，会造成系统资源的浪费

---

4.7. tcp的4次挥手

• 概念：TCP断开连接的时候发送的4个数据包，确保断开连接
  1. 概念
  2. 简单描述过程
  3. 必须是4次
  4. 主动发起断开的一方，必须等待2MSL时间

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4.8. IP地址和域名

• ip地址
  • ip地址网络中计算机的唯一标识，点分10进制构成
  • ipv4和ipv6
• 域名
  • Doman name
  • 因为网络通信需要使用ip地址，但是ip地址不容易记忆，所以才有了更好记忆的域名
  • 特殊域名：localhost

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4.9. DNS及浏览器请求服务器的过程

• 浏览器输入网址–>本地DNS服务器查询ip–>远程DNS服务器–>建立TCP连接
• 本地DNS服务器是一个文件
  • Windows C:\Windows\System32\drivers\etc\hosts
  • Ubuntu /etc/hosts

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4.10. HTTP协议概述

• 定义：http 协议，超文本传输协议，主要用来发布和传输html页面（网页）

• http协议组成：

  • 请求协议
  • 响应协议

• http协议构成：

  • 由协议项来构成

  • 协议项：

    1. 协议名
    2. 协议值

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4.11. HTTP协议格式查看

• 谷歌
  • 右键–>检查–>network–>刷新
  • 更多–>开发者工具
  • F12
• 火狐
  • 右键–> 检查元素–>网络–>刷新

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4.12. HTTP请求报文格式

• 请求报文格式

  1. 请求行

     • 请求方式 资源路径 协议及版本\r\n

  2. 请求头

     • 协议项

       协议名：协议值\r\n

  3. 请求空行

     • 作用：分隔请求头和请求的主体

  4. 请求主体

     • 浏览器要发给服务器的内容
     • get方式没有请求体，post方式才有请求体

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4.13. HTTP响应报文格式

• 响应报文格式

  1. 响应行

     • 协议及版本 状态码 状态描述\r\n

       常见的状态码

       200 一切正常

       404 客户端请求的资源不存在

       302 重定向

  2. 响应头

     • 协议项构成

       协议名：协议值\r\n

  3. 响应空行

     • 作用：分隔响应头和响应主体

  4. 响应主体

     • 服务器响应给客户端的数据

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4.14. 长连接和短连接

• 长连接：一次连接，多次数据传输，通信结束关闭连接

  特点：要不连不上，一旦连接上，速度有保证，当瞬间访问压力比较大的时候，服务器不可用

• 短连接：一次连接，一次传输，就关闭

  特点：会频繁的建立和断开连接，当瞬间访问压力比较大的时候，服务器响应过慢