一、Python网络编程
Python的网络编程涉及到使用套接字（sockets）来创建客户端和服务器应用程序，这些应用程序可以在不同的计算机或同一台计算机的不同进程之间进行通信。以下是一些Python网络编程的基本概念和示例。
套接字（Sockets）
套接字是网络通信的端点。在Python中，我们使用socket模块来创建套接字。socket模块提供了许多函数和方法来创建不同类型的套接字，如TCP套接字和UDP套接字。
TCP套接字示例
以下是一个简单的TCP服务器和客户端的示例。
TCP服务器
import socket
def start_server():
# 创建一个TCP套接字
server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
# 绑定到一个地址和端口
server_address = ('localhost', 12345)
server_socket.bind(server_address)
# 开始监听连接
server_socket.listen(1)
print('服务器正在监听...')
while True:
# 接受一个新连接
print('等待连接...')
connection, client_address = server_socket.accept()
try:
print('连接来自', client_address)
# 接收数据
data = connection.recv(1024)
print('接收到 {!r}'.format(data))
# 发送数据
if data:
connection.sendall(data)
print('数据已发送回客户端')
finally:
# 关闭连接
connection.close()
if __name__ == '__main__':
start_server()
TCP客户端
import socket
def start_client():
# 创建一个TCP套接字
client_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
# 连接到服务器
server_address = ('localhost', 12345)
client_socket.connect(server_address)
try:
# 发送数据
message = '这是一条测试消息'
client_socket.sendall(message.encode())
# 接收数据
data = client_socket.recv(1024)
print('接收到 {!r}'.format(data.decode()))
finally:
# 关闭连接
client_socket.close()
if __name__ == '__main__':
start_client()
UDP套接字示例
UDP套接字与TCP套接字类似，但不需要建立持久连接，并且不保证数据包的顺序或可靠性。
UDP服务器
import socket
def start_udp_server():
# 创建一个UDP套接字
server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
# 绑定到一个地址和端口
server_address = ('localhost', 12345)
server_socket.bind(server_address)
while True:
print('等待接收消息')
data, address = server_socket.recvfrom(4096)
print('接收到 {!r} 来自 {}'.format(data, address))
if data:
sent = server_socket.sendto(data, address)
print('将数据发送回 {}'.format(address))
if __name__ == '__main__':
start_udp_server()
UDP客户端
import socket
def start_udp_client():
# 创建一个UDP套接字
client_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
# 服务器地址和端口
server_address = ('localhost', 12345)
message = '这是一条UDP测试消息'
try:
# 发送数据
client_socket.sendto(message.encode(), server_address)
# 接收数据
data, server = client_socket.recvfrom(4096)
print('接收到 {!r}'.format(data.decode()))
finally:
# 关闭套接字
client_socket.close()
if __name__ == '__main__':
start_udp_client()
在上面的示例中，服务器和客户端可以运行在同一台机器上，或者你可以修改server_address中的'localhost'为服务器的实际IP地址，以便在不同的机器上进行通信。
二、Socket 对象(内建)方法
Python 的 socket 模块提供了创建套接字对象以及与之交互的方法。以下是一些常用的 socket 对象方法：
socket()- 创建一个新的套接字对象。通常，你需要指定地址族（如socket.AF_INET或socket.AF_UNIX）、套接字类型（如socket.SOCK_STREAM或socket.SOCK_DGRAM）以及可选的协议（通常为 0，表示使用默认协议）。
import socket
s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
bind((host, port))- 将套接字绑定到指定的地址和端口。
s.bind(('localhost', 12345))
listen(backlog)- 开始监听传入的连接。对于 TCP，backlog指定了在拒绝新连接之前，系统可以挂起的最大未完成连接数。
s.listen(1)
accept()- 接受一个新的连接。对于 TCP，它返回一个包含新套接字对象和客户端地址的元组。
conn, addr = s.accept()
connect((host, port))- 连接到指定的地址和端口。
s.connect(('www.example.com', 80))
send(bytes)- 发送数据。对于 TCP，数据必须在发送之前被编码为字节串。
s.send(b'Hello, World!')
recv(buffer_size)- 接收数据。buffer_size指定要接收的最大数据量。
data = s.recv(1024)
sendall(bytes)- 发送所有数据。这个方法会持续尝试发送数据，直到所有数据都被发送出去。
s.sendall(b'This is a message')
recvfrom(buffer_size)- 接收数据并返回发送方的地址。主要用于 UDP 套接字。
data, addr = s.recvfrom(1024)
sendto(bytes, address)- 发送数据到指定的地址。主要用于 UDP 套接字。s.sendto(b'Hello UDP', ('localhost', 12345))close()- 关闭套接字。s.close()setsockopt(level, option, value)- 设置套接字选项。s.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, 1)getsockopt(level, option)- 获取套接字选项的当前值。value = s.getsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_ERROR)fileno()- 返回套接字的文件描述符。fd = s.fileno()setblocking(flag)- 设置套接字的阻塞模式。如果flag为True，则套接字为阻塞模式；如果为False，则为非阻塞模式。s.setblocking(False)makefile(mode='r', buffering=None)- 返回一个与该套接字相关联的文件对象。f = s.makefile('rw')
三、Python Internet 模块
在 Python 中，处理网络编程时，除了核心的 socket 模块外，还有一些其他的模块和库可以用于各种网络相关的任务。这些模块和库提供了更高级别的抽象和工具，使网络编程更为简单和方便。以下是一些常用的 Python Internet 模块和库：
- urllib
urllib 是 Python 标准库中的一个模块，用于打开和读取 URL。它包含几个子模块，如 urllib.request（用于打开和读取 URL）、urllib.error（定义了由 urllib.request 抛出的异常）、urllib.parse（用于解析 URL）和 urllib.robotparser（用于解析 robots.txt 文件）。
示例：
import urllib.request
response = urllib.request.urlopen('http://www.example.com')
html = response.read()
print(html)
- requests
requests 是一个第三方库，它提供了一个简单易用的 API 来发送 HTTP 请求。这个库非常受欢迎，因为它使得发送 GET、POST 等请求变得非常简单。
安装 requests：
pip install requests
示例：
import requests
response = requests.get('http://www.example.com')
print(response.text)
- http.client 和 http.server
http.client 模块提供了 HTTP 客户端接口，而 http.server 模块则用于创建简单的 HTTP 服务器。这些模块通常用于更低级别的 HTTP 通信。
示例（使用 http.server 创建一个简单的 HTTP 服务器）：
from http.server import HTTPServer, SimpleHTTPRequestHandler
httpd = HTTPServer(('localhost', 8000), SimpleHTTPRequestHandler)
print("Serving at port", 8000)
httpd.serve_forever()
- smtplib 和 email
smtplib 模块用于发送电子邮件，而 email 模块用于创建和解析电子邮件消息。
示例（使用 smtplib 和 email 发送电子邮件）：
import smtplib
from email.mime.multipart import MIMEMultipart
from email.mime.text import MIMEText
msg = MIMEMultipart()
msg['From'] = 'sender@example.com'
msg['To'] = 'receiver@example.com'
msg['Subject'] = 'Test Email'
body = 'This is a test email.'
msg.attach(MIMEText(body, 'plain'))
server = smtplib.SMTP('smtp.example.com', 587)
server.starttls()
server.login('sender@example.com', 'password')
server.sendmail('sender@example.com', 'receiver@example.com', msg.as_string())
server.quit()
- websocket
websocket 模块提供了创建 WebSocket 客户端和服务器的功能。WebSocket 是一种网络通信协议，允许双向通信。
示例（使用 websocket 创建一个 WebSocket 客户端）：
import websocket
ws = websocket.create_connection("ws://localhost:8765")
ws.send("Hello, Server!")
result = ws.recv()
print("Received '%s'" % result)
ws.close()
- asyncio 和 aiohttp
asyncio 是 Python 的异步 I/O 框架，它提供了创建单线程并发代码的工具。aiohttp 是一个基于 asyncio 的 HTTP 客户端/服务器库。
安装 aiohttp：
pip install aiohttp
示例（使用 aiohttp 发送异步 HTTP 请求）：
import aiohttp
import asyncio
async def fetch(session, url):
async with session.get(url) as response:
return await response.text()
async def main():
async with aiohttp.ClientSession() as session:
page = await fetch(session, 'http://python.org')
print(page)
loop = asyncio.get_event_loop()
loop.run_until_complete(main())
这些模块和库提供了从低级到高级的网络编程功能，你可以根据自己的需要选择适合的模块来完成任务。在编写网络应用时，理解每个模块
