【博学谷学习记录】超强总结，用心分享|人工智能第十七课Python-TCP网络应用程序开发！

一、Python3编码转换

1、为什么要学习编码转换

在计算机网络中，数据都是以二进制的形式进行传输的。所以在网络传输数据的时候，数据需要先编码转化为二进制（bytes）数据类型

I Love Python => 字符串 => 转换为二进制数据 => 网络中传输

2、数据的编码转换

数据转换方法说明：

函数名	说明
encode	编码 将字符串转化为字节码
decode	解码 将字节码转化为字符串

提示：encoed()和decode()函数可以接受参数，encoding是指在编解码过程中使用的编码方案。

字符串编码：

str.encode(encoding=”utf-8”)

二进制解码：

bytes.decode(encoding=“utf-8”)

二、TCP客户端及服务器端开发实践

1、TCP网络应用程序开发分类

① TCP客户端应用程序开发

② TCP服务器端应用程序开发

客户端程序是指运行在用户设备上的程序，服务端程序是指运行在服务器设备上的程序，专门为客户端提供数据服务。那如何记忆呢？

主动发起建立连接请求的是客户端程序，等待接受连接请求的是服务端程序。

2、TCP客户端程序开发流程及应用实践（五步走）

☆ 开发流程介绍

 

☆ socket类的介绍

① 导入socket模块
import socket
​
② 创建客户端socket对象使用socket类
socket.socket(AddressFamily, Type)

客户端socket类的参数和方法说明：

参数名	说明
AddressFamily	IP地址类型, 分为IPv4和IPv6
Type	传输协议类型

开发客户端需要使用的函数：

 

☆ TCP客户端程序开发实践

import socket
​
if __name__ == '__main__':
    # 1、创建客户端套接字对象
    tcp_client_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
    # 2、和服务器端套接字建立连接(参数必须是一个元祖)
    tcp_client_socket.connect(("192.168.31.181", 8080))
    # 3、发送数据
    tcp_client_socket.send('hell, itheima'.encode(encoding='utf-8'))
    # 4、接收数据
    recv_data = tcp_client_socket.recv(1024).decode('utf-8')
    print(recv_data)
    # 5、关闭客户端套接字
    tcp_client_socket.close()

3、TCP服务器端开发流程及应用实践（七步走）

☆ 开发流程介绍

 

☆ socket类的介绍

① 导入socket模块
import socket
​
② 创建客户端socket对象使用socket类
socket.socket(AddressFamily, Type)

客户端socket类的参数和方法说明：

参数名	说明
AddressFamily	IP地址类型, 分为TPv4和IPv6
Type	传输协议类型

开发客户端需要使用的函数：

① 导入socket模块
import socket
​
② 创建服务器端socket对象使用socket类
socket.socket(AddressFamily, Type)

客户端socket类的参数和方法说明：

参数名	说明
AddressFamily	IP地址类型, 分为TPv4和IPv6
Type	传输协议类型

开发服务器端需要使用的函数：

方法名	说明
bind	绑定IP地址和端口号
listen	设置监听
accept	等待接受客户端的连接请求
send	发送数据
recv	接收数据

☆ TCP服务器端程序开发实践

import socket
​
if __name__ == '__main__':
    # 1、创建服务器端套接字对象
    tcp_server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
    # 2、绑定IP地址与端口号
    tcp_server_socket.bind(("", 8888))
    # 3、开启监听
    tcp_server_socket.listen(128)
    # 4、等待接收客户端连接请求
    conn_socket, ip_port = tcp_server_socket.accept()
    print('客户端IP+端口：', ip_port)
    # 5、接收数据
    recv_data = conn_socket.recv(1024)
    print('接收到的数据：', recv_data.decode())
    # 6、发送数据
    conn_socket.send("客户端的数据已经收到了".encode())
    # 7、关闭套接字
    conn_socket.close()
    tcp_server_socket.close()

(====, ('10.1.1.10', 48190))

变量1，变量2 = (第一个元素值，第二个元素值)

4、TCP服务器端开发面向对象版本

# 导入模块
import socket
​
# 创建一个WebServer服务器端类
class WebServer(object):
    # 定义__init__()魔术方法，用于对象初始化
    def __init__(self):
        # 创建套接字对象
        self.tcp_server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
        # 绑定IP与端口号
        self.tcp_server_socket.bind(("", 8090))
        # 设置监听
        self.tcp_server_socket.listen(128)
​
    # 定义一个handle_client_request()
    def handle_client_request(self, new_socket, ip_port):
        # 接收客户端消息
        recv_data = new_socket.recv(1024)
        recv_data = recv_data.decode('gbk')
        print(f'{ip_port}客户端发送过来的消息：{recv_data}')
​
        # 返回（发送）消息给客户端
        content = '信息已收到，over，over！'.encode('gbk')
        new_socket.send(content)
​
        # 处理完成后，关闭新套接字对象
        # new_socket.close()
​
​
    # 定义一个start方法，用于启动WebServer，接收客户端连接
    def start(self):
        while True:
            # 等待客户端连接
            new_socket, ip_port = self.tcp_server_socket.accept()
            # 定义一个方法，用于接收和发送消息
            self.handle_client_request(new_socket, ip_port)
​
​
# 创建程序执行入口，实例化WebServer类生成对象
if __name__ == '__main__':
    # 实例化对象
    ws = WebServer()
    # 调用自身方法，用于启动服务
    ws.start()

5、扩展：TCP服务器端开发之多客户端

# 导入模块
import socket
​
# 1、创建套接字对象
tcp_server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
# 2、绑定IP与端口
tcp_server_socket.bind(("", 8090))
# 3、设置监听
tcp_server_socket.listen(128)
# 4、等待客户端连接
while True:
    # 使用try...except捕获连接异常
    try:
        new_socket, ip_port = tcp_server_socket.accept()
        while True:
            try:
                # 5、接收客户端发送过来的消息
                recv_data = new_socket.recv(1024)
​
                recv_data = recv_data.decode('gbk')
                print(f'{ip_port}：{recv_data}')
​
                content = input('服务器端消息：').encode('gbk')
                new_socket.send(content)
​
            except ConnectionResetError:
                print(f'{ip_port}客户端连接已经断开')
                break
    except:
        print('出错，退出服务器监听')
        break
​
# 关闭套接字对象
tcp_server_socket.close()
​

6、TCP网络应用程序开发注意点

 

端口复用：

import socket
​
if __name__ == '__main__':
    # 1、创建服务器端套接字对象
    tcp_server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
    # 设置端口复用
    tcp_server_socket.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, True)
    # 2、绑定IP地址与端口号
    tcp_server_socket.bind(("", 8888))
    # 3、开启监听
    tcp_server_socket.listen(128)
    # 4、等待接收客户端连接请求
    conn_socket, ip_port = tcp_server_socket.accept()
    print('客户端IP+端口：', ip_port)
    # 5、接收数据
    recv_data = conn_socket.recv(1024)
    print('接收到的数据：', recv_data.decode())
    # 6、发送数据
    conn_socket.send("客户端的数据已经收到了".encode())
    # 7、关闭套接字
    conn_socket.close()
    tcp_server_socket.close()

本期的笔记分享就到这里啦，下期分享HTTP协议的介绍！