python之静态服务器程序开发
文章目录
- Python静态Web服务器开发
-
- Web静态服务器初识
- 搭建Python自带的静态Web服务器
- 静态Web服务器返回固定页面数据
- 静态Web服务器返回指定页面数据
- 静态Web服务器多任务版
- 静态Web服务器面向对象开发
- 静态Web服务器命令行启动动态绑定端口号
Python静态Web服务器开发
Web静态服务器初识
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静态Web服务器是一种用于提供静态网页内容的服务器。静态网页是指在服务器上预先创建好的、不包含动态内容的网页，其内容在请求之前已经确定并存储在服务器上。
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与动态Web服务器相比，静态Web服务器不会对请求的内容进行处理或生成。它仅仅将事先准备好的文件直接发送给客户端浏览器。这些文件可以是HTML、CSS、JavaScript、图像、视频等静态资源。
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静态Web服务器的主要功能是接收HTTP请求，并根据请求的URL路径返回相应的静态文件。它通常具有以下特点：
-
提供静态文件：静态Web服务器可以按照请求的URL路径查找并返回相应的静态文件。例如，当用户请求
/index.html时，服务器会返回存储在服务器上的index.html文件。 -
不处理动态内容：静态Web服务器不会执行服务器端的脚本或处理动态内容。它仅仅将静态文件原样发送给客户端浏览器。
-
高效快速：由于不需要执行复杂的动态处理逻辑，静态Web服务器通常能够提供较高的性能和响应速度。
-
缓存支持：静态Web服务器通常支持缓存机制，可以在客户端浏览器和服务器之间减少重复的数据传输，提高加载速度和带宽利用率。
-
搭建Python自带的静态Web服务器
- 使用
python3 -m http.server 9000命令可以启动一个简单的 HTTP 服务器，并将当前目录作为静态文件服务器根目录。这样，你就可以通过访问http://localhost:9000在本地浏览器中访问当前目录下的静态文件。 python3 -m http.server命令在Python 3中提供了一个简单的开发用途的 HTTP 服务器。它适用于开发和调试阶段，但不适合在生产环境中使用
root@armbian:/usr/python/static# python3 -m http.server 9000
Serving HTTP on 0.0.0.0 port 9000 (http://0.0.0.0:9000/) ...
静态Web服务器返回固定页面数据
- 开发步骤：
- 编写一个TCP服务端程序
- 获取浏览器发送的HTTP请求报文数据
- 读取固定页面数据，把页面数据组装成HTTP响应报文数据发送给浏览器
- HTTP响应报文数据发送完成以后，关闭服务于客户端的套接字。
- TCP服务端程序代码
import socket
if __name__ == '__main__':
# 1.编写一个TCP服务端程序
# 创建socekt
tcp_server_socekt = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
# 设置端口复用
tcp_server_socekt.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, True)
# 绑定地址
tcp_server_socekt.bind(("", 8080))
# 设置监听
tcp_server_socekt.listen(128)
while True:
# 2.获取浏览器发送的HTTP请求报文数据
# 建立链接
client_socekt, client_addr = tcp_server_socekt.accept()
# 获取浏览器的请求信息
client_request_data = client_socekt.recv(1024).decode()
print(client_request_data)
# 3.读取固定页面数据，把页面数据组装成HTTP响应报文数据发送给浏览器
with open("./static/index.html", "rb") as f:
file_data = f.read()
# 应答行
response_line = "HTTP/1.1 200 OK\r\n"
# 应答头
response_header = "Server:pwb\r\n"
# 应答体
response_body = file_data
# 应答数据
response_data = (response_line + response_header + "\r\n").encode() + response_body
client_socekt.send(response_data)
# 4.HTTP响应报文数据发送完成以后，关闭服务于客户端的套接字
client_socekt.close()
- 服务器终端输出的内容
GET / HTTP/1.1 Host: 192.168.1.30:8080 Connection: keep-alive Upgrade-Insecure-Requests: 1 User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/119.0.0.0 Safari/537.36 Edg/119.0.0.0 Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,image/webp,image/apng,*/*;q=0.8,application/signed-exchange;v=b3;q=0.7 Accept-Encoding: gzip, deflate Accept-Language: zh-CN,zh;q=0.9,en;q=0.8,en-GB;q=0.7,en-US;q=0.6 Cookie: psession=74f200f6-b00b-4762-adea-c413ef6b9853
静态Web服务器返回指定页面数据
- 目前的Web服务器，不管用户访问什么页面，返回的都是固定页面的数据
- 分析步骤:
- 获取用户请求资源的路径
# GET /index2.html HTTP/1.1xxxxxxxclient_request_conent = client_request_data.decode(“utf-8”) # 使用空格分割用户请求的数据 request_list = client_request_conent.split(” ”) # 获取用户请求的资源路径 request_path = request_list[1] print(request_path) if request_path == "/": # 如果用户没有指定资源路径那么默认访问的数据是首页的数据 request_path = "/index.html"- 根据请求资源的路径，读取指定文件的数据
# 读取指定文件数据 # 使用rb的原因是浏览器也有可能请求的是图片 with open("static" + request_path, "rb") as file: # 读取文件数据 file_data = file.read()- 组装指定文件数据的响应报文，发送给浏览器
# 响应行 response_line = "HTTP/1.1 200 OK\r\n" # 响应头 response_header = "Server: PWS1.0\r\nContent-Type: text/html;charset=utf-8\r\n" # 响应体 response_body = file_data # 拼接响应报文数据 response_data = (response_line + response_header + "\r\n").encode("utf-8") + response_body # 发送响应报文数据 conn_socket.send(response_data) conn_socket.close()- 判断请求的文件在服务端不存在，组装404状态的响应报文，发送给浏览器
try:
# 打开指定文件,代码省略...
except Exception as e:
response_line = “HTTP/1.1 404 Not Found\r\n”
response_header = “Server: PWS1.0\r\nContent-Type: text/html;charset=utf-8\r\n”
response_body = “<h1>非常抱歉，您当前访问的网页已经不存在了</h1>”.encode(“utf-8”)
response_data = (response_line + response_header + “\r\n”).encode(“utf-8”) + response_body
# 发送404响应报文数据
conn_socket.send(response_data)
else:
# 发送指定页面的响应报文数据,代码省略...
finally:
conn_socket.close()
- 完整的内容
import socket
# 1 获取用户请求资源的路径
# 2 根据请求资源的路径，读取指定文件的数据
# 3 组装指定文件数据的响应报文，发送给浏览器
# 4 判断请求的文件在服务端不存在，组装404状态的响应报文，发送给浏览器
if __name__ == '__main__':
# 1.编写一个TCP服务端程序
# 创建socekt
tcp_server_socekt = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
# 设置端口复用
tcp_server_socekt.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, True)
# 绑定地址
tcp_server_socekt.bind(("", 8080))
# 设置监听
tcp_server_socekt.listen(128)
while True:
# 2.获取浏览器发送的HTTP请求报文数据
# 建立链接
client_socekt, client_addr = tcp_server_socekt.accept()
# 获取浏览器的请求信息
client_request_data = client_socekt.recv(1024).decode()
if len(client_request_data) <= 1:
print("客户端已经关闭")
print(client_request_data)
else:
# 获取用户请求资源的路径
requst_data = client_request_data.split(" ")
print(requst_data)
# 求资源的路径
request_path = requst_data[1]
if request_path == "/":
request_path = "/index.html"
# 3.读取固定页面数据，把页面数据组装成HTTP响应报文数据发送给浏览器
# 根据请求资源的路径，读取指定文件的数据
try:
with open("./static" + request_path, "rb") as f:
file_data = f.read()
except Exception as e:
# 返回404错误数据
# 应答行
response_line = "HTTP/1.1 404 Not Found\r\n"
# 应答头
response_header = "Server:pwb\r\n"
# 应答体
response_body = "404 Not Found sorry"
# 应答数据
# 组装指定文件数据的响应报文，发送给浏览器
response_data = (response_line + response_header + "\r\n" + response_body).encode()
client_socekt.send(response_data)
else:
# 应答行
response_line = "HTTP/1.1 200 OK\r\n"
# 应答头
response_header = "Server:pwb\r\n"
# 应答体
response_body = file_data
# 应答数据
# 组装指定文件数据的响应报文，发送给浏览器
response_data = (response_line + response_header + "\r\n").encode() + response_body
client_socekt.send(response_data)
finally:
# 4.HTTP响应报文数据发送完成以后，关闭服务于客户端的套接字
client_socekt.close()
静态Web服务器多任务版
- 开发多任务版的Web服务器同时处理多个客户端的请求，可以使用多线程，比进程更加节省内存资源。
- 当客户端和服务端建立连接成功，创建子线程，使用子线程专门处理客户端的请求，防止主线程阻塞
while True: conn_socket, ip_port = tcp_server_socket.accept() # 开辟子线程并执行对应的任务 sub_thread = threading.Thread(target=handle_client_request, args=(conn_socket,)) - 完整的代码
import socket import threading # 获取用户请求资源的路径 # 根据请求资源的路径，读取指定文件的数据 # 组装指定文件数据的响应报文，发送给浏览器 # 判断请求的文件在服务端不存在，组装404状态的响应报文，发送给浏览器 def handle_client_request(client_socekt): # 获取浏览器的请求信息 client_request_data = client_socekt.recv(1024).decode() print(client_request_data) # 获取用户请求资源的路径 requst_data = client_request_data.split(" ") print(requst_data) # 判断客户端是否关闭 if len(requst_data) == 1: client_socekt.close() return # 求资源的路径 request_path = requst_data[1] if request_path == "/": request_path = "/index.html" # 3.读取固定页面数据，把页面数据组装成HTTP响应报文数据发送给浏览器 # 根据请求资源的路径，读取指定文件的数据 try: with open("./static" + request_path, "rb") as f: file_data = f.read() except Exception as e: # 返回404错误数据 # 应答行 response_line = "HTTP/1.1 404 Not Found\r\n" # 应答头 response_header = "Server:pwb\r\n" # 应答体 response_body = "404 Not Found sorry" # 应答数据 # 组装指定文件数据的响应报文，发送给浏览器 response_data = (response_line + response_header + "\r\n" + response_body).encode() client_socekt.send(response_data) else: # 应答行 response_line = "HTTP/1.1 200 OK\r\n" # 应答头 response_header = "Server:pwb\r\n" # 应答体 response_body = file_data # 应答数据 # 组装指定文件数据的响应报文，发送给浏览器 response_data = (response_line + response_header + "\r\n").encode() + response_body client_socekt.send(response_data) finally: # 4.HTTP响应报文数据发送完成以后，关闭服务于客户端的套接字 client_socekt.close() if __name__ == '__main__': # 1.编写一个TCP服务端程序 # 创建socekt tcp_server_socekt = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) # 设置端口复用 tcp_server_socekt.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, True) # 绑定地址 tcp_server_socekt.bind(("", 8080)) # 设置监听 tcp_server_socekt.listen(128) while True: # 2.获取浏览器发送的HTTP请求报文数据 # 建立链接 client_socekt, client_addr = tcp_server_socekt.accept() # 创建子线程 sub_thread = threading.Thread(target=handle_client_request, args=(client_socekt,)) sub_thread.start()
静态Web服务器面向对象开发
- 分析步骤:
- 把提供服务的Web服务器抽象成一个类(HTTPWebServer)
- 提供Web服务器的初始化方法，在初始化方法里面创建Socket对象
- 提供一个开启Web服务器的方法，让Web服务器处理客户端请求操作
class HttpWebServer(object):
def __init__(self):
# 初始化服务端套接字，设置监听，代码省略...
# 启动服务器
def start(self):
while True:
conn_socket, ip_port = self.tcp_server_socket.accept()
# 连接建立成功，开辟子线程处理客户端的请求
sub_thread = threading.Thread(target=self.handle_client_request, args=(conn_socket,))
sub_thread.start()
@staticmethod
def handle_client_request(conn_socket):
# 根据用户请求，响应对应资源数据，代码省略...
import socket
import threading
# 获取用户请求资源的路径
# 根据请求资源的路径，读取指定文件的数据
# 组装指定文件数据的响应报文，发送给浏览器
# 判断请求的文件在服务端不存在，组装404状态的响应报文，发送给浏览器
class HttpWebServer:
def __init__(self):
# 1.编写一个TCP服务端程序
# 创建socekt
self.tcp_server_socekt = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
# 设置端口复用
self.tcp_server_socekt.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, True)
# 绑定地址
self.tcp_server_socekt.bind(("", 8080))
# 设置监听
self.tcp_server_socekt.listen(128)
def handle_client_request(self, client_socekt):
# 获取浏览器的请求信息
client_request_data = client_socekt.recv(1024).decode()
print(client_request_data)
# 获取用户请求资源的路径
requst_data = client_request_data.split(" ")
print(requst_data)
# 判断客户端是否关闭
if len(requst_data) == 1:
client_socekt.close()
return
# 求资源的路径
request_path = requst_data[1]
if request_path == "/":
request_path = "/index.html"
# 3.读取固定页面数据，把页面数据组装成HTTP响应报文数据发送给浏览器
# 根据请求资源的路径，读取指定文件的数据
try:
with open("./static" + request_path, "rb") as f:
file_data = f.read()
except Exception as e:
# 返回404错误数据
# 应答行
response_line = "HTTP/1.1 404 Not Found\r\n"
# 应答头
response_header = "Server:pwb\r\n"
# 应答体
response_body = "404 Not Found sorry"
# 应答数据
# 组装指定文件数据的响应报文，发送给浏览器
response_data = (response_line + response_header + "\r\n" + response_body).encode()
client_socekt.send(response_data)
else:
# 应答行
response_line = "HTTP/1.1 200 OK\r\n"
# 应答头
response_header = "Server:pwb\r\n"
# 应答体
response_body = file_data
# 应答数据
# 组装指定文件数据的响应报文，发送给浏览器
response_data = (response_line + response_header + "\r\n").encode() + response_body
client_socekt.send(response_data)
finally:
# 4.HTTP响应报文数据发送完成以后，关闭服务于客户端的套接字
client_socekt.close()
def start(self):
while True:
# 2.获取浏览器发送的HTTP请求报文数据
# 建立链接
client_socekt, client_addr = self.tcp_server_socekt.accept()
# 创建子线程
sub_thread = threading.Thread(target=self.handle_client_request, args=(client_socekt,))
sub_thread.start()
if __name__ == '__main__':
# 创建服务器对象
my_web_server = HttpWebServer()
# 启动服务器
my_web_server.start()
静态Web服务器命令行启动动态绑定端口号
-
获取终端命令行参数动态绑定端口号的web服务器程序
- 获取执行python程序的终端命令行参数
- 判断参数的类型，设置端口号必须是整型
- 给Web服务器类的初始化方法添加一个端口号参数，用于绑定端口号
-
完整代码演示：
import socket
import threading
import sys
# 获取用户请求资源的路径
# 根据请求资源的路径，读取指定文件的数据
# 组装指定文件数据的响应报文，发送给浏览器
# 判断请求的文件在服务端不存在，组装404状态的响应报文，发送给浏览器
class HttpWebServer:
def __init__(self, port):
# 1.编写一个TCP服务端程序
# 创建socekt
self.tcp_server_socekt = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
# 设置端口复用
self.tcp_server_socekt.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, True)
# 绑定地址
self.tcp_server_socekt.bind(("", port))
# 设置监听
self.tcp_server_socekt.listen(128)
def handle_client_request(self, client_socekt):
# 获取浏览器的请求信息
client_request_data = client_socekt.recv(1024).decode()
print(client_request_data)
# 获取用户请求资源的路径
requst_data = client_request_data.split(" ")
print(requst_data)
# 判断客户端是否关闭
if len(requst_data) == 1:
client_socekt.close()
return
# 求资源的路径
request_path = requst_data[1]
if request_path == "/":
request_path = "/index.html"
# 3.读取固定页面数据，把页面数据组装成HTTP响应报文数据发送给浏览器
# 根据请求资源的路径，读取指定文件的数据
try:
with open("./static" + request_path, "rb") as f:
file_data = f.read()
except Exception as e:
# 返回404错误数据
# 应答行
response_line = "HTTP/1.1 404 Not Found\r\n"
# 应答头
response_header = "Server:pwb\r\n"
# 应答体
response_body = "404 Not Found sorry"
# 应答数据
# 组装指定文件数据的响应报文，发送给浏览器
response_data = (response_line + response_header + "\r\n" + response_body).encode()
client_socekt.send(response_data)
else:
# 应答行
response_line = "HTTP/1.1 200 OK\r\n"
# 应答头
response_header = "Server:pwb\r\n"
# 应答体
response_body = file_data
# 应答数据
# 组装指定文件数据的响应报文，发送给浏览器
response_data = (response_line + response_header + "\r\n").encode() + response_body
client_socekt.send(response_data)
finally:
# 4.HTTP响应报文数据发送完成以后，关闭服务于客户端的套接字
client_socekt.close()
def start(self):
while True:
# 2.获取浏览器发送的HTTP请求报文数据
# 建立链接
client_socekt, client_addr = self.tcp_server_socekt.accept()
# 创建子线程
sub_thread = threading.Thread(target=self.handle_client_request, args=(client_socekt,))
sub_thread.start()
def main():
# 获取执行python程序的终端命令行参数
print(sys.argv)
# 检查 sys.argv 列表的长度是否为 2。如果长度不等于 2，说明传递给脚本的参数数量不正确
if len(sys.argv) != 2:
print("格式错误 python3 xxx.py 9090")
return
# 判断参数的类型，设置端口号必须是整型
if not sys.argv[1].isdigit():
print("格式错误 python3 xxx.py 9090")
return
port = int(sys.argv[1])
# 创建服务器对象
# 给Web服务器类的初始化方法添加一个端口号参数，用于绑定端口号
my_web_server = HttpWebServer(port)
# 启动服务器
my_web_server.start()
if __name__ == '__main__':
main()