【学习笔记】——网络编程（一）

喜欢ヅ旅行 2022-03-16 11:36 259阅读 0赞

**目录**

网络编程

tcp

socket:

HTTP协议：

URL

get 请求原始报文的数据格式

返回指定页面

--------------------

# 网络编程： #

**1、ip地址作用：**标识网络中唯一一台设备的地址  
**2、表现形式：**  
ipv4 点分十进制  
ipv6 冒分十六进制  
172 .192. 10 ---局域网ip 地址  
在控制面板——网络和共享中可以查看-网络连接详细信息。  
 **3、查看ip 地址：**  
ifconfig  
ipconfig  
域名：ip地址的别名 通过域名可以解析出一个对应的IP地址。

**4、检查网络：** ping  
1、ping ww3w.baidu.com 检查是否能上公网  
2、ping当前局域网的ip地址 检查是否在同一个局域网内 （如果可以ping通则在同一个局域网中）  
3、ping 127.0.0.1检查本地网卡是否正常。  
  
**5、端口和端口号：**  
端口：数据传送的必经之路。  
端口号： 短号的编号  
每一个网络程序都有一个端口，每一个端口有一个端口号。  
通过端口号能找到对应端口。再通过端口给应用程序发送数据。  
  
**6、端口号分类：**  
 知名端口号： 众所周知的端口号 ：范围0~1023  
常见知名端口号: 21:ftp(文件传输协议), 25:SMTP(简单邮件传输协议)， 80 ：HTTP  
动态端口号： 开发应用程序使用的端口号，范围：1024——65535。  
程序员不指定，随机生成  
程序运行时生成，用完释放。

# tcp #

**TCP**：**传输控制协议**  
**特点**：面向连接、可靠、基于字节流的传输层通信协议  
过程;  
1、创建连接  
2、传输数据  
3、关闭连接

# socket: #

我们通过ip找到了主机，通过端口号找到了主机上应用程序端口，知道了传输数据遵守的规矩，  
接下来查的就是通过什么工具去发送数据。——socket

**socket:**网络进程之间通信的一个工具  
负责进程之间数据传输，好比数据搬运工。  
网络相关的应用程序和软件都用到socket

**tcp客户端程序开发流程;**  
1、获取套接字对象  
2、通过套接字对象创建连接 建立连接是和服务端套接字建立链接  
参数是一个元组  
3、向服务端发送数据  
4、接收数据  
5、关闭连接

**tcp 服务端程序开发流程**  
1、创建连接对象  
2、绑定端口号 因为绑定了端口号客服端才能通过ip和端口号与服务端建立连接  
3、设置监听  
4、等待接收客户端的连接请求  
4、接收数据  
5、发送数据  
6、关闭套接字

两台电脑想要通信必须在同一网段。服务器的远程不分网段

TCP服务端程序：  
导入socket模块  
创建TCP套接字‘socket’  
参数1: ‘AF\_INET’, 表示IPv4地址类型  
参数2: ‘SOCK\_STREAM’, 表示TCP传输协议类型  
绑定端口号‘bind’  
参数: 元组, 比如:(ip地址, 端口号)  
设置监听‘listen’  
参数: 最大等待建立连接的个数  
等待接受客户端的连接请求‘accept’  
发送数据‘send’  
参数: 要发送的二进制数据， 注意: 字符串需要使用encode()方法进行编码  
接收数据‘recv’  
参数: 表示每次接收数据的大小，单位是字节，注意: 解码成字符串使用decode()方法  
关闭套接字‘socket’表示通信完成

**多任务版服务端程序：**  
import threading

threading.thread(target = , argus = )

# HTTP协议： #

**http协议：**超文本传输协议（超越文本）  
规定了浏览器和web服务器通信数据的格式==浏览器和web服务器通信需要使用http协议  
只是一个数据格式：HTTP格式的数据想要发送要使用tcp协议

HTTP协议基于tcp的所以也需要建立连接。

**浏览器访问web服务器的通信过程：**  
1、通过DNS(域名解析服务器)讲域名解析城ip地址。  
2、从域名解析服务器获取ip地址  
3、通过ip地址和默认端口与web 服务器程序建立连接  
4、发送http请求  
5、web服务器根据请求获取资源  
6、返回资源给web服务器  
7、web服务器返回http 响应数据。

# **URL** #

**url: 网络资源地址 （网址）**  
组成：  
1、协议部分：http:// https:// ftp://  
2、域名部分：news.163.com  
3、资源路径部分（以.html结尾） / 如百度首页，后面资源路径没有。默认的资源路径就是一根斜线。  
4、\[可选\]参数部分： 参数用？号开始，多个参数用&分隔。  
eg:https://www.baidu.com/hello.html?page=1&count=10 3 分页显示，第一页十条记录。  
**查看HTTP协议的通信过程：**  
调出谷歌开发者工具：  
苹果：alt + command + i  
windows:CTRL+shift + i

标签选项：  
elements: 网页标签元素  
console：控制台、执行js代码的  
sourses:网页静态资源文件  
network:查看HTTP通信过程

General:  
请求网络资源路径：Request URL  
请求方法： Request Method  
状态码： status code  
远程服务器地址：re

response:相应提数据，根据客户端请求发送给客户端使用的数据

#  #

# get 请求原始报文的数据格式 #

\--------------------------http 请求报文---------------------------

\-----请求行----  
GET / HTTP/1.1\\r\\n \# 请求方法 请求资源路径 http协议的版本  
\-----请求头-----  
Host: ntlias3.boxuegu.com\\r\\n \# 服务器的ip地址和端口号，如果不写默认使用80  
Connection: keep-alive\\r\\n \# 和服务端保持长连接， 长连接的好处是建立一次连接可以发送多次请求和多次响应，节省创建连接资源  
Cache-Control: max-age=0 \\r\\n\# 不缓存  
Upgrade-Insecure-Requests:\\r\\n 1 \# 让浏览器升级不安全请求，使用https请求  
User-Agent: Mozilla/5.0 (Macintosh; Intel Mac OS X 10\_12\_4) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko)\\r\\n、Chrome/71.0.3578.98 Safari/537.36\\r\\n \# 用户代理，其实就是客户端的名称， 后续讲爬虫的可以根据请求头进行反爬  
Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,image/webp,image/apng,\*/\*;q=0.8\\r\\n \# 告诉服务端接受的数据类型  
Accept-Encoding: gzip, deflate\\r\\n \# 告诉服务端支持的压缩算法  
Accept-Language: zh-CN,zh;q=0.9,en;q=0.8\\r\\n \# 告诉服务端支持的语言。

**get 请求报文数据格式:**

请求行  
请求头  
\\r\\n(不能省略)

**post 请求报文数据格式:**

请求行  
请求头  
\\r\\n(不能省略)  
请求体 From data

**-----------http的原始响应报文--------------------**  
\--- 响应行(状态行) -------  
HTTP/1.1 200 OK\\r\\n \# http协议的版本 状态码 状态描述\[可选\]  
\--- 响应头-----------  
Server: Itcast/9.99.9\\r\\n \# 服务器名称  
Date: Thu, 14 Feb 2019 03:00:00 GMT\\r\\n \# 服务器的响应时间  
Content-Type: text/html;charset=UTF-8\\r\\n \# 内容类型和编码格式  
Transfer-Encoding: chunked\\r\\n \# 服务端不确定发送数据的大小，发送数据接收的标识： '0\\r\\n', Content-Length: 100字节， 服务端确定发送数据的大小， 两者只能出现一个  
Connection: keep-alive\\r\\n \# 告诉客户端和客户端保持长连接  
Vary: Accept-Encoding\\r\\n  
X-Application-Context: application:production:6202\\r\\n \# 以上两个是自定义响应头信息, 响应头和请求头都可以有程序员自定义的头信息  
Content-Language: zh-CN\\r\\n \# 内容语言  
Content-Encoding: gzip\\r\\n \# 内容压缩算法  
\\r\\n (不能省略)  
\-----响应体---------------  
服务端根据请求发送给客户端的响应数据

\---------响应报文格式---------

响应行  
响应头  
\\r\\n  
响应体

开发者工具的Headers选项总共有三部分组成:

1、General: 主要信息

2、Response Headers: 响应头

3、Request Headers: 请求头

Response选项是查看响应体信息的

**http请求报文介绍：**

最常见：

1、GET:向web服务器获取数据 会把你提交的数据以参数的方式拼接到地址栏，这很不安全。

2、POST：向web服务器提交i数据 比如登陆

**搭建python自带的web静态服务器**

**终端：python3 -m http.server**

**-m：表示运行包里的模块，**前提：需进入自己指定的静态文件目录

**静态web服务器-返回固定页面数据**

开发静态web服务器：

实现步骤：

1、编写一个tcp服务端程序

2、获取浏览浏览器发送的http请求报文数据

3、读取固定页面数据，把页面数据组装成http响应报文数据

import socket
    
    
    if __name__ == '__main__':
        # 创建tcp服务端套接字
        tcp_server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
        # 设置端口号复用, 程序退出端口立即释放
        tcp_server_socket.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, True)
        # 绑定端口号
        tcp_server_socket.bind(("", 9000))
        # 设置监听
        tcp_server_socket.listen(128)
        while True:
            # 等待接受客户端的连接请求
            new_socket, ip_port = tcp_server_socket.accept()
            # 代码执行到此，说明连接建立成功
            recv_client_data = new_socket.recv(4096)
            # 对二进制数据进行解码
            recv_client_content = recv_client_data.decode("utf-8")
            print(recv_client_content)
    
            with open("static/index.html", "rb") as file:
                # 读取文件数据
                file_data = file.read()
    
    
            # 响应行
            response_line = "HTTP/1.1 200 OK\r\n"
            # 响应头
            response_header = "Server: PWS1.0\r\n"
    
            # 响应体
            response_body = file_data
    
            # 拼接响应报文
            response_data = (response_line + response_header + "\r\n").encode("utf-8") + response_body
            # 发送数据
            new_socket.send(response_data)
    
            # 关闭服务与客户端的套接字
            new_socket.close()

## 返回指定页面 ##

**返回指定页面数据的实现步骤:**

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

import socket
    
    
    def main():
        # 创建tcp服务端套接字
        tcp_server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
        # 设置端口号复用, 程序退出端口立即释放
        tcp_server_socket.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, True)
        # 绑定端口号
        tcp_server_socket.bind(("", 9000))
        # 设置监听
        tcp_server_socket.listen(128)
        while True:
            # 等待接受客户端的连接请求
            new_socket, ip_port = tcp_server_socket.accept()
            # 代码执行到此，说明连接建立成功
            recv_client_data = new_socket.recv(4096)
            if len(recv_client_data) == 0:
                print("关闭浏览器了")
                new_socket.close()
                return
    
            # 对二进制数据进行解码
            recv_client_content = recv_client_data.decode("utf-8")
            print(recv_client_content)
            # 根据指定字符串进行分割， 最大分割次数指定2
            request_list = recv_client_content.split(" ", maxsplit=2)
    
            # 获取请求资源路径
            request_path = request_list[1]
            print(request_path)
    
            # 判断请求的是否是根目录，如果条件成立，指定首页数据返回
            if request_path == "/":
                request_path = "/index.html"
    
            # 动态打开指定文件
            with open("static" + request_path, "rb") as file:   # 如果是r则不能加载图片。
                # 读取文件数据
                file_data = file.read()
    
    
            # 响应行
            response_line = "HTTP/1.1 200 OK\r\n"
            # 响应头
            response_header = "Server: PWS1.0\r\n"
    
            # 响应体
            response_body = file_data
    
            # 拼接响应报文
            response_data = (response_line + response_header + "\r\n").encode("utf-8") + response_body
            # 发送数据
            new_socket.send(response_data)
    
            # 关闭服务与客户端的套接字
            new_socket.close()
    
    if __name__ == '__main__':
        main()

import socket
    
    
    def main():
        # 创建tcp服务端套接字
        tcp_server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
        # 设置端口号复用, 程序退出端口立即释放
        tcp_server_socket.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, True)
        # 绑定端口号
        tcp_server_socket.bind(("", 9000))
        # 设置监听
        tcp_server_socket.listen(128)
        while True:
            # 等待接受客户端的连接请求
            new_socket, ip_port = tcp_server_socket.accept()
            # 代码执行到此，说明连接建立成功
            recv_client_data = new_socket.recv(4096)
            if len(recv_client_data) == 0:
                print("关闭浏览器了")
                new_socket.close()
                return
    
            # 对二进制数据进行解码
            recv_client_content = recv_client_data.decode("utf-8")
            print(recv_client_content)
            # 根据指定字符串进行分割， 最大分割次数指定2
            request_list = recv_client_content.split(" ", maxsplit=2)
    
            # 获取请求资源路径
            request_path = request_list[1]
            print(request_path)
    
            # 判断请求的是否是根目录，如果条件成立，指定首页数据返回
            if request_path == "/":
                request_path = "/index.html"
    
            try:
                # 动态打开指定文件
                with open("static" + request_path, "rb") as file:
                    # 读取文件数据
                    file_data = file.read()
            except Exception as e:
                # 请求资源不存在，返回404数据
                # 响应行
                response_line = "HTTP/1.1 404 Not Found\r\n"
                # 响应头
                response_header = "Server: PWS1.0\r\n"
                with open("static/error.html", "rb") as file:
                    file_data = file.read()
                # 响应体
                response_body = file_data
    
                # 拼接响应报文
                response_data = (response_line + response_header + "\r\n").encode("utf-8") + response_body
                # 发送数据
                new_socket.send(response_data)
            else:
                # 响应行
                response_line = "HTTP/1.1 200 OK\r\n"
                # 响应头
                response_header = "Server: PWS1.0\r\n"
    
                # 响应体
                response_body = file_data
    
                # 拼接响应报文
                response_data = (response_line + response_header + "\r\n").encode("utf-8") + response_body
                # 发送数据
                new_socket.send(response_data)
            finally:
                # 关闭服务与客户端的套接字
                new_socket.close()
    
    if __name__ == '__main__':
        main()