socket

本文介绍了Python中网络编程的基础知识,包括TCP/IP协议的工作原理、socket编程的具体实现、并发处理客户端请求的方法,以及如何利用struct和subprocess模块进行数据处理。

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struct模块

import struct

#帮我们把数字转成固定长度的bytes类型
res=struct.pack('i',123123)
print(res,len(res))

res1=struct.unpack('i',res)
print(res1[0])

subprocess 模块

import subprocess
obj = subprocess.Popen('dir',shell = True,
stdout = subprocess.PIPE,   # 正确的结果
stderr = subprocess.PIPE,    # 错误的结果
)
print(obj.stderr.read().decode('gbk'))

客户服务端:

基于TCP(建链接,慢但安全)
服务端
import subprocess
import struct
import json
from socket import *
server=socket(AF_INET,SOCK_STREAM)
server.bind(('127.0.0.1',8086))
# print(server)
server.listen(5)
while True:
    conn,addr=server.accept()
    # print(conn)
    print(addr)
    while True:
        try:
            cmd=conn.recv(8096)
            if not cmd:break #针对linux
            #执行命令
            cmd=cmd.decode('utf-8')
            #调用模块,执行命令,并且收集命令的执行结果,而不是打印
            obj = subprocess.Popen(cmd, shell=True,
                                   stdout=subprocess.PIPE,
                                   stderr=subprocess.PIPE,)#                                    )
            stdout=obj.stdout.read()
            stderr=obj.stderr.read()
            # 1:先制作报头,报头里放:数据大小, md5, 文件
            header_dic = {
                'total_size':len(stdout)+len(stderr),
                'md5': 'xxxxxxxxxxxxxxxxxxx',
                'filename': 'xxxxx',
                'xxxxx':'123123'
            }
            header_json = json.dumps(header_dic)
            header_bytes = header_json.encode('utf-8')
            header_size = struct.pack('i', len(header_bytes))

            # 2: 先发报头的长度
            conn.send(header_size)

            # 3:先发报头
            conn.send(header_bytes)

            # 4:再发送真实数据
            conn.send(stdout)
            conn.send(stderr)
        except ConnectionResetError:
            break
    conn.close()
#
server.close()
客户端
import struct
import json
from socket import *

client=socket(AF_INET,SOCK_STREAM)
client.connect(('127.0.0.1',8084))

while True:
    cmd=input('>>: ').strip()
    if not cmd:continue
    client.send(cmd.encode('utf-8'))
    # 1:先收报头长度
    obj = client.recv(4)
    header_size = struct.unpack('i', obj)[0]
    # 2:先收报头,解出报头内容
    header_bytes = client.recv(header_size)
    header_json = header_bytes.decode('utf-8')
    header_dic = json.loads(header_json)

    print(header_dic)
    total_size = header_dic['total_size']
    # 3:循环收完整数据
    recv_size=0
    res=b''
    while recv_size < total_size:
        recv_data=client.recv(1024)
        res+=recv_data
        recv_size+=len(recv_data)
    print(res.decode('gbk'))
client.close()

最简单的套接字(经典):

客户端

from socket import *
client = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)
client.connect(('127.0.0.1', 8080))        # ## 也需要选地址的

while True:
    msg = input('>>:').strip()
    if not msg: continue
    client.send(msg.encode('utf-8'))
    data = client.recv(1024)
    print(data.decode('utf-8'))
client.close()

服务端

from socket import *

server = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)
server.bind(('127.0.0.1', 8080))
server.listen(5)
while True:
    conn, addr = server.accept()
    print(addr)  # ##输出客户端地址。
    while True:
        try:
            data = conn.recv(1024)
            if not data: break  # ## 没接收到就退出。
            conn.send(data.upper())
        except ConnectionResetError:
            break
    conn.close()
server.close()

udp:

DUP(快,不安全):
# 服务端:
from socket import *
server = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM)
server.bind(('127.0.0.1',8080))
while True:
    data,client_addr = server.recvfrom(1024)
    print('客户端:',data)   # 客户端:b'客户端输入的内容'
    server.sendto(data.upper(),client_addr)

# 客户端:
from socket import *
client = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM)
while True:
    msg = input('>>:').strip()
    client.sendto(msg.encode('utf-8'),('127.0.0.1',8080))
    data,server_addr = client.recvfrom(1024)
    print(data.decode('utf-8'))

实现了并发:

服务端:
from socket import *
from multiprocessing import Process

def server(ip,port):
    server = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)
    server.setsockopt(SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, 1)
    server.bind((ip,port))
    server.listen(5)
    while True:
        conn, addr = server.accept()
        print(addr)
        # communicate(conn)
        p = Process(target=communicate, args=(conn,))
        p.start()
    server.close()

def communicate(conn):
    while True:
        try:
            data=conn.recv(1024)
            if not data:break
            conn.send(data.upper())
        except ConnectionResetError:
            break
    conn.close()

if __name__ == '__main__':
    server('127.0.0.1', 8090)

客户端:
from socket import *

client=socket(AF_INET,SOCK_STREAM)
client.connect(('127.0.0.1',8090))

while True:
    msg=input('>>: ').strip()
    if not msg:continue

    client.send(msg.encode('utf-8'))
    data=client.recv(1024)
    print(data.decode('utf-8'))
client.close()

小结:

一、
1、网络=物理连接介质+互联网协议
2、OSI七层:应,表,会,传(tcp/udp),网(ip),数(ethernet),物
3、tcp三次握手建立连接,四次挥手断开连接
    connet()--------->accept()
4、ip+port:标识全世界范围内独一无二的一个应用程序
    server.bind((ip,port))
5、C/S
    Client:ip+port会随意变
    Server:
        一定要绑定ip+port
        应该支持并发连接
        服务端一旦开启一直运行到世界末日
今日内容:
坑:recv(1024)
粘包问题:自定义应用层协议
TCP:流式协议
二、TCP协议的Nagle算法
把数据量较小并且时间间隔比较短的包合成一个包发送
1 什么是进程?
进程是一个抽象的概念,进程即正在执行的过程,进程的概念起源于操作系统,
进程的创建,调度管理都归操作系统管
2 操作系统的作用?
1、管理硬件,把复杂丑陋的硬件接口封装成良好的接口给用户使用
2、进程的创建,调度管理都归操作系统管
3 多道技术?
产生背景:针对单核下实现并发
核心:
1、空间上复用(多个进程的内存空间是互相隔离的)
2、时间上复用(复用cpu的时间,)
4 开启进程
from multiprocessing import Process
import time

def task(name):
    print('%s is running' %name)
    time.sleep(2)

if __name__ == '__main__': #在windows系统下,开子进程的代码必须写到这一行下面
    p=Process(target=task,args=('egon',))
    p.start() #只是在给操作系统发了一个信号,让操作系统去开进程(申请内存+拷贝父进程的地址空间)
    print('主')
开进程是一个时间,涉及到申请内存空间,拷贝父进程的数据
①tasklist 查看当前运行的进程
②tasklist | findstr python 过滤python
③taskill 全干掉 例 taskill python
④copy path 拷贝路径 然后将路径在 cmd里执行 就会运行其文件
⑤os.getpid 查看当前进程的id号
⑥os.getppid 查看当前父进程的id号
⑦一个进程运行两遍是两个进程,进程号也会变
⑧p.submit # 往进程池里扔结果(异步)
⑨p.shutdown(wait=True) # 相当于 pool.close() pool.join() 关门+等
了解:
1.p1 = Process(target=task,args=('sunv',))
  p1.start()   
  p1.name()  # 查看p1的名字(默认),也可自己设置:
p1 = Process(target=task,args=('sunv',),name='ppp')
  p1.pid()   # 查看    和 os模块下的 getpid 一样的
2.p1.is_alive()    查看是否活着返回bool值。
例:p1.join()    # 把进程干死
 print(p1.is_alive())   # False
例:(诡异,不要用!!)
 p1.terminate()    # 把进程干死(只把儿子干死,若有孙子就会出现孤儿进程)
 print(p1.is_alive())   # True
11.提交/调用任务的方式有两种:
同步调用:提交/调用一个任务,然后就在原地等到他完成拿到结果,后再执行
异步调用:提交/调用一个任务,不在原地等,直接执行下边的代码,结果?
12.提交任务的方式如果是同步的话,会导致程序的运行变成串行
异步:并发的效果
用进程池来实现并发的套接字通信
线程进程的区别:
    1、线程的创建开销小于进程,创建速度快
    2、同一进程下的多个线程共享该进程的地址空间
    3、该控制线程的周期代表进程的周期(主线程死,进程死)
  ①主进程等子进程是为了给其收尸;主线程等子线程,是因为线程全部完成,进程才算完成(主线程结束,进程结束)。
  ②子线程、主线程的getpid 相同,都是 进程的 id号。它们的ppid 是pycharm的id号。
      子进程的ppid 是 父进程的 id。
  ③进程池 默认 cpu的核数 
线程池 默认 cpu核数 的 5 倍
异步函数的回调:
异步函数的参数是单一的,是它所绑定下载任务的返回值。

爱情陷阱 --- 谭咏麟
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