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史上最全的python的web开发和网络编程附属详细解释+案例(代码片段)

IT_Holmes  IT_Holmes  2023-01-04  183

关键词：

文章目录

1. IP 地址
2. 端口
- 2.1 端口介绍
- 2.2 端口号介绍
3. TCP
4. socket(套接字)
5. TCP 网络应用程序开发流程(重要)
6. TCP 端口复用(释放端口)
7. 在服务端中,如何判断客户端是否关闭？
8. TCP服务端单进程函数模式
9. TCP服务端多任务开发(多进程)
10. http 协议
11. URL 统一资源定位符
12. HTTP 请求报文
13. HTTP 响应报文(应答报文)
14. 静态web服务器

1. IP 地址

IP 地址就是标识网络中设备的一个地址。

在平时，我们直接百度IP地址，就可以查到我们当前所在的互联网外网地址。

咱们通过ifconfig或ipconfig来查看本机的网络配置时，经常看到192.168.xxx.xxx。
像192.168.xxx.xxx，这样是我们通过互联网拿到的内网(局域网)地址。

IPv4(inet)详解 :

IPv4的ip是由10进制数表示的。
1个字节最大就是255，255的二进制位：1111 1111。
IPv4的IP是由4个字节组成的，因此IPv4是有限的，最大就是255。例如：255.255.255.1。
127.0.0.1 指的是本机地址。

IPv6(inet6)详解:

IPv6的ip是由16进制数表示。
IPv6的数量远远大于IPv4，IPv4地址已经不够用了。据说，IPv6可能给地球每一粒沙子赋予ip也是够用的，可见它的数量多么庞大。

目前都是一个小区或者很多人都共用一个IP公网地址，这样也算是缓解了IPv4数量有限的问题，但因为好多人共用一个IP地址网络的速度肯定不是很快！！！

2. 端口

2.1 端口介绍

通过网络IP，将数据传送到电脑中，但是传递给谁呢？？？
飞秋？QQ?还是微信？或者其他软件,游戏子类的？

为了解决这一问题，就用到了端口(端口号)，每一个网络程序软件都会有一个端口，想要给对应的程序或软件发送数据，找到对应的端口即可。

端口是传输数据的通道，好比教师的门，是数据传输必经之路。

2.2 端口号介绍

端口号：操作系统为了统一管理这么多端口，就对端口进行了编号，这就是端口号。

端口号有65536个。

并不是所有的程序都需要端口，例如闹钟，单机游戏等等不需要联网的程序软件。

端口号分类：(知名端口号，动态端口号)

3. TCP

TCP讲述的是C/S架构，客户端和服务端的通信过程。

3.1 为什么要用TCP？

网络应用程序之间的通信流程:

通过IP地址找到对应的设备，然后再通过端口号找到对应的端口，再通过端口把数据传输给应用程序。流程是这样的，但数据不能随便发送，在发送之前还需要选择一个对应的传输协议，保证程序之间按照指定的传输规则进行数据的通信，而这个传输协议就是TCP。

3.2 TCP 和 UDP 的解释

TCP(Transmission Control Protocol)简称传输协议，它是一种面向连接，可靠的，基于字节流的传输层通信协议。TCP就是先确认(建立连接)，然后传输数据。

UDP(User Datagram Protocol)简称用户数据报协议，是一种无连接不可靠传输的传输协议，它是广播式，数据我只管发送过去，能不能接受我不管，就像发短信一样。因此由于它的不可靠传输，就容易产生丢包或接受不到数据的情况。

3.3 TCP 步骤和特点

TCP通信步骤：

创建连接
传输数据
关闭连接

解释一下，TCP的流量控制和阻塞管理：

意思就是发送方和接收方的网络流畅不一样，发送方一下次发送1g，而接收方接受很慢远小于1g，这个时候TCP协议，就会设定发送方的流量控制和阻塞管理，从而达到双方一个流量平衡的状态。

解释一下，可靠传输和不可靠传输：

其实就是丢不丢包，信息是否完整，可靠传输不会丢包！像TCP采用发送应答机制，超时重传等等功能，就绝不会产生丢包的情况。UDP没有这些功能，它只管发送，其他都不管，因此算是不可靠传输。

像平时的下载文件(百度网盘，迅雷)，QQ，微信，浏览器上网等都是必须要可靠传输，信息必须完整，因此这里都是TCP协议支撑。像直播类似的，都是UDP传输。

4. socket(套接字)

socket(简称套接字) 是进程之间通信一个工具，就像生活中的插座，进程之间想要进行网络通信需要基于这个socket。

socket作用：负责进程之间的网络数据传输，好比数据的搬运工。

两个进程之间通过socket来传输数据：

5. TCP 网络应用程序开发流程(重要)

5.1 刚安装ubuntu20遇到的问题

mNetAssist 是linux系统中tcp调试工具(很重要)！！！
在ubuntu20中安装时，是没有ssh服务，需要安装openssh-server服务。
root密码开始不知道，可以通过sudo passwd，修改root密码。

ubuntu20.04版本系统，安装桌面系统：

#！/bin/bash
#更新软件库
apt-get update
#升级软件
apt-get upgrade
#安装ubuntu桌面系统
apt-get install ubuntu-desktop

5.2 TCP 两个程序开发过程

TCP 网络应用程序开发分为：

TCP客户端程序开发
TCP服务端程序开发

TCP客户端和TCP服务端的程序开发流程：

recv英文就是receive接受。

5.3 TCP 客户端开发程序

开发TCP客户端程序开发步骤：

创建客户端套接字对象
和服务端套接字建立连接
发送数据
接受数据
关闭客户端套接字

编解码：( encode()和decode() )

网络中必须传输二进制的数据。
字符串转换为二进制 encode(“utf8”)。
二进制转换成字符串decode(“utf8”)。

注意：utf-8编码的数据必须用utf-8解码！！

TCP客户端代码案例：

import socket

# 1. 创建客户端套接字对象
# socket的参数：
# 参数1：ipv4(指定ip协议的版本) ， 指定ip版本ipv4，ipv6等
# 参数2：选择协议(SOCK_STREAM指的就是tcp协议 ， 指定协议tcp，udp等)
tcp_client_socket = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM);

# 2. 和服务端套接字建立连接
# 参数：元组(有两个元素)
# 两个元素分别是 服务器端IP地址(字符串形式) 和 服务器的端口号(正常数字形式)。
tcp_client_socket.connect(("192.168.2.70",8080))

# 3. 发送数据
# 发送数据的时候需要先转化为二进制形式，这就需要用到encode()方法定义。
# encode()方法默认为utf-8编码。
data = "123456"
tcp_client_socket.send(data.encode("utf8"))

# 4. 接受数据
# 参数：以字节为单位的接受的数据大小(1024)
recv_data = tcp_client_socket.recv(1024)
print(recv_data.decode("utf8"))

# 5. 关闭客户端套接字
tcp_client_socket.close()

5.3 TCP 服务端开发程序

开发TCP 服务端程序开发步骤：

创建服务端套接字对象。
绑定端口号。
设置监听。
等待接受客户端的连接请求。
接受数据。
发送数据。
关闭套接字。

import socket

# 1. 创建服务端套接字对象。
# 参数是相同的
tcp_server_socket = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)

# 2. 绑定端口号。
# 参数：元组(两个元素)
# 两个元素，分别是服务器IP地址(字符串) ，端口号(数字形式)
# 不写默认是本机的ip地址("127.0.0.1"或"")
# bind()的作用就是绑定自己服务器的端口号。
tcp_server_socket.bind(("",8080))

# 3. 设置监听。
# 参数：最大监听个数(就是排队处理的最大等待数量，如果在这个排队中排129超过了128个，就会报错。)
# 注意：经过了listen监听后，tcp_server_socket从主动套接字变成了被动套接字。
tcp_server_socket.listen(128)

# 4. 等待接受客户端的连接请求,如果没有发过来请求就阻塞等待接受客户端请求。(打电话的客服人员一样，等待用户打过来电话)
# 返回值：是一个元组(也是有两个元素)
# 返回值元素 =》 元素1：和客户端进行通讯的socket。 元素2：客户端的地址信息(ip地址,端口号)
# 我们可以用拆包语法，将元组中的两个元素，赋予了 client_socket ， client_addr 。
client_socket,client_addr = tcp_server_socket.accept()

# 5. 接受数据。
# 参数一样，设置接受数据的大小(1个字节)
client_data = client_socket.recv(1024)
client_data = client_data.decode()# 对二进制的数据进行解码
print(client_data)

# 6. 发送数据。
send_data = "123".encode()
client_socket.send(send_data)

# 7. 关闭套接字。
client_socket.close() # 一定要先关闭这个socket变量服务
tcp_server_socket.close()

注意：代码中有两个socket变量，tcp_server_socket 和 client_socket ，它们两个在代码中的作用也不同。

6. TCP 端口复用(释放端口)

端口复用设置作用: 一旦服务端关闭，端口立马释放。

import socket

tcp_server_socket = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)

# 端口复用设置:
# setsocketopt:设置socket选项
# 参数1：socket选项列表(SOL)
# 参数2：地址复用
# 参数3：True(开启选项)，默认(False：不开启选项)
tcp_server_socket.setsockopt(socket.SOL_SOCKET,socket.SO_REUSEADDR,True)
# 端口复用设置作用: 一旦服务端关闭，端口立马释放。

tcp_server_socket.bind(("",8080))

tcp_server_socket.listen(128)

client_socket,client_addr = tcp_server_socket.accept()

client_data = client_socket.recv(1024)
client_data = client_data.decode()
print(client_data)

send_data = "123".encode()
client_socket.send(send_data)

client_socket.close()
tcp_server_socket.close()

7. 在服务端中,如何判断客户端是否关闭？

import socket

tcp_server_socket = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)

tcp_server_socket.setsockopt(socket.SOL_SOCKET,socket.SO_REUSEADDR,True)

tcp_server_socket.bind(("",8080))

tcp_server_socket.listen(128)

client_socket,client_addr = tcp_server_socket.accept()

# 如果客户端关闭，这里也相应的应该关闭才对
while True:
    # 如果客户端关闭，这里会接受到空数据，因此可以通过这个来判断客户端是否关闭。
    client_data = client_socket.recv(1024)
    # 通过判断长度为零，来确认是否关闭数据。
    if len(client_data) == 0:
        print("客户端关闭了！！！")
        break;

    client_data = client_data.decode()
    print(client_data)

    send_data = "123".encode()
    client_socket.send(send_data)

client_socket.close()
tcp_server_socket.close()

8. TCP服务端单进程函数模式

这里是一个主进程的TCP服务函数版本。

import socket

# 该函数用来处理客户端请求函数
def handler_client_request(client_socket):
    # 如果客户端关闭，这里也相应的应该关闭才对
    while True:
        # 如果客户端关闭，这里会接受到空数据，因此可以通过这个来判断客户端是否关闭。
        client_data = client_socket.recv(1024)
        # 通过判断长度为零，来确认是否关闭数据。
        if len(client_data) == 0:
            print("客户端关闭了！！！")
            break

        client_data = client_data.decode()
        print(client_data)

        send_data = "123".encode()
        client_socket.send(send_data)
    client_socket.close()


def main():
    tcp_server_socket = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)

    # 端口复用
    tcp_server_socket.setsockopt(socket.SOL_SOCKET,socket.SO_REUSEADDR,True)

    tcp_server_socket.bind(("",8080))

    tcp_server_socket.listen(128)

    # 这个while目的是让服务器一直等待客户请求。
    while True:
        client_socket,client_addr = tcp_server_socket.accept()
        # 处理客户端的请求
        handler_client_request(client_socket)

    client_socket.close()
    tcp_server_socket.close()


if __name__ == '__main__':
    main()

9. TCP服务端多任务开发(多进程)

目前以上的操作都是单进程的操作，如果再开一个服务端就会等待，等第一个服务端资源释放后，再接受数据。

通过创建子进程，能够处理多个TCP客户端发送的数据。

import socket
import multiprocessing

# 该函数用来处理客户端请求函数
def handler_client_request(client_socket):
    # 如果客户端关闭，这里也相应的应该关闭才对
    while True:
        # 如果客户端关闭，这里会接受到空数据，因此可以通过这个来判断客户端是否关闭。
        client_data = client_socket.recv(1024)
        # 通过判断长度为零，来确认是否关闭数据。
        if len(client_data) == 0:
            print("客户端关闭了！！！")
            break

        client_data = client_data.decode()
        print(client_data)

        send_data = "123".encode()
        client_socket.send(send_data)
    client_socket.close()


def main():
    tcp_server_socket = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)

    # 端口复用
    tcp_server_socket.setsockopt(socket.SOL_SOCKET,socket.SO_REUSEADDR,True)

    tcp_server_socket.bind(("",8080))

    tcp_server_socket.listen(128)

    # 这个while目的是让服务器一直等待客户请求。
    while True:
        client_socket,client_addr = tcp_server_socket.accept()

        # 通过创建子进程，能够处理多个TCP客户端发送的数据。
        # 创建一个子进程
        sub_process = multiprocessing.Process(target=handler_client_request,args=(client_socket,))
        # 开启子进程
        sub_process.start()


    client_socket.close()
    tcp_server_socket.close()


if __name__ == '__main__':
    main()

socket不是将数据直接发送给网卡的，而是发送给缓冲区。

10. http 协议

http讲述的是B/S架构，浏览器和服务器之间的通信。

10.1 HTTP 协议的介绍

HTTP 协议全称为：HyperText Transfer Protocol，超文本传输协议。

超文本是超级文本的缩写，是指超越文本限制或者超链接，比如：图片，音乐，视频，超链接等等属于超文本。

传输HTTP协议格式的数据是基于TCP传输协议的，发送数据之前需要先建立连接。
也就是HTTP协议是一个基于TCP传输协议传输数据的。

10.2 HTTP 协议的作用

它规定了浏览器和Web服务器通信数据的格式，也就是说浏览器和web服务器通信需要使用http协议。

10.3 浏览器使用 HTTP 访问web服务器的通信流程

平时我们访问像Facebook，谷歌商店这样的网站，没法访问，就是因为域名解析服务器被限制了，域名无法找到对应的ip地址，不让我们访问，因此才访问不到的。

https和http的区别：

https是一种安全的网络通信协议。
https就是对数据进行了加密而已(就因此才会安全)。

11. URL 统一资源定位符

URL的组成部分：

第一部分：协议部分: https// , http:// , ftp://。
第二部分：域名部分：例如：baidu.com 。
第三部分：资源路径部分：服务器端的资源路径位置。

12. HTTP 请求报文

请求报文：给服务端发送的数据，就是请求报文。
应答报文：给浏览器端回复的数据，就是应答报文。

请求报文的两种格式：

get：只向服务器要数据，是不给服务器提供数据的。
post：会给服务器提供数据。

请求报文的组成：(从上到下的部分)

请求行
请求头
空行
请求体(get方式没有请求体)

请求行格式：

GET /index.html HTTP/1.1(HTTP版本一直都是1.1版本) \\r\\n

请求方式请求资源路径协议版本(中间一定要有空格！！) \\r\\n

\\r\\n(\\r是将光标放到前面，\\n是将光标放置到下一行，这样就变成了换行到下面的第一个位置，在linux中必须写\\r\\n，win版本\\r就行。)

请求头格式：

key:value \\r\\n

请求头采用的是键值形式，来设置网页相关属性。

空格格式：

\\r\\n

空格没啥格式，就是空行。

请求体格式：

name age addr 想要给服务器传递的数据。

13. HTTP 响应报文(应答报文)

响应报文的组成：

响应行
响应头
空行
响应体

响应行格式：

HTTP/1.1 200 OK \\r\\n
HTTP协议版本状态码状态描述

响应头格式：

key:value \\r\\n
同样也是设置应答数据的相关属性。

空行格式：

\\r\\n

响应体格式：

(浏览器中有一张百度的图片，这个图片一定是响应体传输给浏览器的)
html css js 图片视频服务器发送给浏览器的数据

14. 静态web服务器

14.1 静态web服务器基本代码

就是在原来tcp协议的基础上面，添加上请求头请求行请求体空行等操作。

import socket

# 创建socket，对应tcp流式协议
tcp_server_socket = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)

# 端口复用
tcp_server_socket.setsockopt(socket.SOL_SOCKET,socket.SO_REUSEADDR,True)

# 绑定地址和端口
tcp_server_socket.bind(("",8080))

# 设置监听
tcp_server_socket.listen(128)

while True:
    # 接受tcp链接请求
    client_socket,addr = tcp_server_socket.accept()

    # 接受数据
    recv_data = client_socket.recv(100000)

    if len(recv_data) == 0:
        print("客户端关闭！！！")
        break

    # 解码查看接受的数据内容
    print(recv_data.decode())

    # 响应行
    response_line = "HTTP/1.1 200 OK \\r\\n"
    # 响应头
    response_header = "server:py1.0\\r\\n"
    # 空行
    response_rn = "\\r\\n"
    # 响应体
    response_body = "aaa"

    # 响应数据
    resonse_data = response_line+response_header+response_rn+response_body

    # 发送数据,不要忘记编码
    client_socket.send(resonse_data.encode())
    client_socket.close()

    # 这里不是循环聊天，而是向浏览器发送数据，因此只需要发送一次就可以了

14.2 静态web服务器传输文件(图片，html，css等等类型文件)

import socket

# 创建socket，对应tcp流式协议
tcp_server_socket = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)

# 端口复用
tcp_server_socket.setsockopt(socket.SOL_SOCKET,socket.SO_REUSEADDR,True)

# 绑定地址和端口
tcp_server_socket.bind(("",8080))

# 设置监听
tcp_server_socket.listen(128)

while True:
    # 接受tcp链接请求
    client_socket,addr = tcp_server_socket.accept()

    # 接受数据
    recv_data = client_socket.recv(1000000)

    if len(recv_data) == 0:
        print("客户端关闭！！！")
        break

    # 解码查看接受的数据内容
    print(recv_data.decode())

    # 打开资源文件,   rb是read和二进制，二进制读取
    # open中，可以添加html文件，css文件等等一系列。
    f = open("D:/壁纸/3.jpg","rb")
    # 存放了图片资源
    file_data = f.read()
    f.close()

    # 响应行
    response_line = "HTTP/1.1 200 OK \\r\\n"
    # 响应头
    response_header = "server:py1.0\\r\\n"
    # 空行
    response_rn = "\\r\\n"
    # 响应体, 此时这里file_data是二进制形式
    response_body = file_data

    # 响应数据 ， 因为字符串和二进制不能相加的，所以将响应头响应行等都转换为二进制形式，在组合。
    resonse_data = (response_line+response_header+response_rn).encode()+response_body

    # 发送数据  因为上面转换了二进制，所以这里不需要在进行encode编码了
    client_socket.send(resonse_data)
    client_socket.close()

    # 这里不是循环聊天，而是向浏览器发送数据，因此只需要发送一次就可以了

14.3 静态web服务器指定页面

实质上就是对请求报文体进行切割，将路径提取出来，访问对应的页面。

import socket

# 创建socket，对应tcp流式协议
tcp_server_socket = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)

# 端口复用
tcp_server_socket.setsockopt(socket.SOL_SOCKET,socket.SO_REUSEADDR,True)

# 绑定地址和端口
tcp_server_socket.bind(("",8080))

# 设置监听
tcp_server_socket.listen(128)

while True:
    # 接受tcp链接请求
    client_socket,addr = tcp_server_socket.accept()

    # 接受数据
    recv_data = client_socket.recv(1000000)

    if len(recv_data) == 0:
        print("客户端关闭！！！")
        break

    # 解码查看接受的数据内容
    recv_data = recv_data.decode()
    print("请求报文：",recv_data)

    # 对请求报文进行切割
    path_list = recv_data.split(" ")
    print("列表：",path_list)

    # 请求资源路径,实质上就是将路径从请求报文中提取出来，在open中打开而已
    request_path = path_list[1]

    # 打开资源文件,   rb是read和二进制，二进制读取
    f = open("./static"+request_path,"rb")
    # 存放了图片资源
    file_data = f.read()
    f.close()

    # 响应行
    response_line = "HTTP/1.1 200 OK \\r\\n"
    # 响应头
    response_header = "server:py1.0\\r\\n"
    # 空行
    response_rn = "\\r\\n"
    # 响应体, 此时这里file_data是二进制形式
    response_body = file_data

    # 响应数据 ， 因为字符串和二进制不能相加的，所以将响应头响应行等都转换为二进制形式，在组合。
    resonse_data = (response_line+response_header+response_rn查看详情  
                
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史上最全-appium自动化测试框架
参考技术A“appium是一个开源的移动端自动化测试框架，可以测试原生的、混合的以及移动端的web项目，appium是跨平台的，可以运行在osx、windows以及linux桌面系统上，用来测试ios、android应用”Selenium2004年，Thoughtworks的员工JasonHuggi...  查看详情  
                
史上最全python面试题详解（附带详细答案（持续更新））(代码片段)
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史上最全java架构师技能图谱（下）
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python面试合集史上最全面python面试题和详解(10套)完整版
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正文

史上最全的python的web开发和网络编程附属详细解释+案例(代码片段)

文章目录

1. IP 地址

2. 端口

2.1 端口 介绍

2.2 端口号 介绍

3. TCP

3.1 为什么要用TCP？

3.2 TCP 和 UDP 的 解释

3.3 TCP 步骤 和 特点

4. socket(套接字)

5. TCP 网络应用程序开发流程(重要)

5.1 刚安装ubuntu20遇到的问题

5.2 TCP 两个程序开发过程

5.3 TCP 客户端开发程序

5.3 TCP 服务端开发程序

6. TCP 端口复用(释放端口)

7. 在服务端中,如何判断客户端是否关闭？

8. TCP服务端 单进程函数模式

9. TCP服务端 多任务开发(多进程)

10. http 协议

10.1 HTTP 协议的介绍

10.2 HTTP 协议的作用

10.3 浏览器使用 HTTP 访问web服务器的 通信流程

11. URL 统一资源定位符

12. HTTP 请求报文

13. HTTP 响应报文(应答报文)

14. 静态web服务器

14.1 静态web服务器 基本代码

14.2 静态web服务器 传输文件(图片，html，css等等类型文件)

14.3 静态web服务器 指定页面

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