什么是網絡？
網絡是由節點和連線構成，表示諸多對象及其相互聯系。在數學上，網絡是一種圖，一般認為專指加權圖。網絡除了數學定義外，還有具體的物理含義，即網絡是從某種相同類型的實際問題中抽象出來的模型。在計算機領域中，網絡是信息傳輸、接收、共享的虛擬平臺，通過它把各個點、面、體的信息聯系到一起，從而實現這些資源的共享。網絡是人類發展史來最重要的發明，提高了科技和人類社會的發展。
網絡通信的三要素
IP地址
用來表示一臺獨立的主機
特殊的IP地址 127.0.0.1或稱localhost(表示本地回環地址，保留地址等)，可用于本機測試
端口號
要將數據發送到對方指定的應用程序上，為了標識這些應用程序，所以給這些網絡應用程序都用數字進行標識。為了方便稱呼這些數字，則將這些數字稱為端口
傳輸協議
TCP協議：傳輸控制協議
面向連接：傳輸之前需要建立連接
在連接過程中進行大量數據傳輸
通過三次握手方式連接，屬于安全可靠連接
傳輸速率慢，效率低
UDP協議：用戶傳輸協議
面向無連接：傳輸過程不需要建立連接即可傳輸
每個數據傳輸的大小都限制在64K以內
傳輸過程不可靠
傳輸速率快，效率高
SOCKET網絡編程
如簡單的實現一個WEB小程序
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import socketdef handle_request(client): buf = client.recv(1024) client.send(bytes("HTTP/1.1 200 OK\r\n\r\n",'utf8')) client.send(bytes("Hello, World",'utf8'))def main(): sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) sock.bind(('localhost', 8080)) sock.listen(5) while True: connection, address = sock.accept() handle_request(connection) connection.close()if __name__ == '__main__': main() |
Python 提供了兩個級別訪問的網絡服務：
低級別的網絡服務支持基本的 Socket，它提供了標準的 BSD Sockets API，可以訪問底層操作系統Socket接口的全部方法。
高級別的網絡服務模塊 SocketServer， 它提供了服務器中心類，可以簡化網絡服務器的開發。
什么是socket?
Socket又稱"套接字"，應用程序通常通過"套接字"向網絡發出請求或者應答網絡請求，使主機間或者一臺計算機上的進程間可以通訊。
Socket()函數：
socket.socket([family[, type[, proto]]])
參數
family: 套接字家族可以使AF_UNIX或者AF_INET
type: 套接字類型可以根據是面向連接的還是非連接分為SOCK_STREAM或SOCK_DGRAM
protocol: 一般不填默認為0。
通信流程
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#######server端##########import socketsk = socket.socket()address = ('127.0.0.1', 8000)sk.bind(address)sk.listen(3)while True: conn, addr = sk.accept() while True: try: data = conn.recv(1024) print(str(data, 'utf8')) if not data: break inp = input(">>>") conn.send(bytes(inp, 'utf8')) except Exception: breakconn.close()##########Client端###########import socketsk = socket.socket()address = ('127.0.0.1', 8000)sk.connect(address)while True: inp = input(">>>") if inp == "exit": break sk.send(bytes(inp, 'utf8')) data = sk.recv(1024) print(str(data, 'utf8'))sk.close() |
Socket內建方法
s.bind() 綁定地址（host,port）到套接字， 在AF_INET下,以元組（host,port）的形式表示地址。
s.listen() 開始TCP監聽。backlog指定在拒絕連接之前，操作系統可以掛起的最大連接數量。該值至少為1，大部分應用程序設為5就可以了。
s.accept() 被動接受TCP客戶端連接,(阻塞式)等待連接的到來<br>
客戶端套接字
s.connect() 主動初始化TCP服務器連接，。一般address的格式為元組（hostname,port），如果連接出錯，返回socket.error錯誤。
s.connect_ex() connect()函數的擴展版本,出錯時返回出錯碼,而不是拋出異常<br>
公共用途的套接字函數
s.recv() 接收TCP數據，數據以字符串形式返回，bufsize指定要接收的最大數據量。flag提供有關消息的其他信息，通常可以忽略。
s.send() 發送TCP數據，將string中的數據發送到連接的套接字。返回值是要發送的字節數量，該數量可能小于string的字節大小。
s.sendall() 完整發送TCP數據，完整發送TCP數據。將string中的數據發送到連接的套接字，但在返回之前會嘗試發送所有數據。成功返回None，失敗則拋出異常。
s.recvform() 接收UDP數據，與recv()類似，但返回值是（data,address）。其中data是包含接收數據的字符串，address是發送數據的套接字地址。
s.sendto() 發送UDP數據，將數據發送到套接字，address是形式為（ipaddr，port）的元組，指定遠程地址。返回值是發送的字節數。
s.close() 關閉套接字
s.getpeername() 返回連接套接字的遠程地址。返回值通常是元組（ipaddr,port）。
s.getsockname() 返回套接字自己的地址。通常是一個元組(ipaddr,port)
s.setsockopt(level,optname,value) 設置給定套接字選項的值。
s.getsockopt(level,optname[.buflen]) 返回套接字選項的值。
s.settimeout(timeout) 設置套接字操作的超時期，timeout是一個浮點數，單位是秒。值為None表示沒有超時期。一般，超時期應該在剛創建套接字時設置，因為它們可能用于連接的操作（如connect()）
s.gettimeout() 返回當前超時期的值，單位是秒，如果沒有設置超時期，則返回None。
s.fileno() 返回套接字的文件描述符。
s.setblocking(flag) 如果flag為0，則將套接字設為非阻塞模式，否則將套接字設為阻塞模式（默認值）。非阻塞模式下，如果調用recv()沒有發現任何數據，或send()調用無法立即發送數據，那么將引起socket.error異常。
s.makefile() 創建一個與該套接字相關連的文件
實例
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#########Server端##########import socketimport subprocesssk = socket.socket()address = ('127.0.0.1', 8000)sk.bind(address)sk.listen(3)while True: conn, addr = sk.accept() while True: try: data = conn.recv(1024) except Exception: break if not data: break # print(str(data, 'utf8')) # data = str(data, 'utf8')#解碼同decode obj = subprocess.Popen(data.decode('utf8'), shell=True, stdout=subprocess.PIPE) ssh_result = obj.stdout.read() result_len = bytes(str(len(ssh_result)),'utf8') conn.send(result_len) conn.send(ssh_result)conn.close()#########Client#########import socketsk = socket.socket()address = ('127.0.0.1', 8000)sk.connect(address)while True: inp = input(">>>") if inp == "exit": break sk.send(bytes(inp, 'utf8')) result_len = int(str(sk.recv(1024), 'utf8')) print(result_len) data = bytes() while len(data) != result_len: recv = sk.recv(1024) data += recv print(str(data, 'gbk'))sk.close() |
文件上傳
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import socketimport ossk = socket.socket()address = ('127.0.0.1', 8000)sk.bind(address)sk.listen(3)BASE_DIR = os.path.dirname(os.path.abspath(__file__))while True: conn, addr = sk.accept() while True: data = conn.recv(1024) cmd, file_name, file_size = str(data, 'utf8').split('|') path = os.path.join(BASE_DIR, 'model', file_name) file_size = int(file_size) f = open(path, 'ab') has_recv = 0 while has_recv != file_size: data = conn.recv(1024) f.write(data) has_recv += len(data) f.close() |
Client
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import socketimport ossk = socket.socket()address = ('127.0.0.1', 8000)sk.connect(address)BASE_DIR = os.path.dirname(os.path.abspath(__file__))while True: inp = input(">>>>").strip() path = os.path.join(BASE_DIR, inp) file_name = os.path.basename(path) file_size = os.stat(path).st_size file_info = 'post|%s|%s' % (file_name, file_size) sk.sendall(bytes(file_info, 'utf8')) f = open(path, 'rb') has_sent = 0 while has_sent != file_size: data = f.read(1024) sk.sendall(data) has_sent += len(data) f.close() print("上傳成功") |
socketserver
socketserver模塊簡化了網絡編程服務程序的任務，同時SocketServer模塊也是Python標準庫中很多服務器框架的基礎。
學習它的最好辦法是自己瀏覽一遍它的源碼。
首先先看一下如何去運用
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import socketserverclass MyServer(socketserver.BaseRequestHandler): def handle(self): print("服務端啟動") while True: conn = self.request while True: data = conn.recv(1024) print(str(data, 'utf8')) inp = input(">>>>>") conn.sendall(bytes(inp, 'utf8')) conn.close()if __name__ == '__main__': server = socketserver.ThreadingTCPServer(('127.0.0.1', 8080), MyServer) server.serve_forever()server |
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import socketsk = socket.socket()address = ('127.0.0.1', 8080)sk.connect(address)print("客戶端啟動")while True: inp = input(">>>>>") sk.sendall(bytes(inp, 'utf8')) if inp == "q": break data = sk.recv(1024) print(str(data, 'utf8'))sk.close() |
此代碼簡單的實現了server端能同時和多個client聊天的功能。
我們在看源碼前，首先要明確的是它分了幾個類及每個類的功能作用等。
There are five classes in an inheritance diagram, four of which represent
synchronous servers of four types:
下面的就不一一詳細說了，想要了解的更透徹，還是看一遍源碼吧。
以上就是本文的全部內容，希望對大家的學習有所幫助，也希望大家多多支持服務器之家。
