python基础知识已经学习结束，今天开始将进行网络编程的学习，加油，you are great!
1.网络编程基本概念
1.1网络通信概述
网络是辅助双方或者多方连接在一起的工具。
使用网络的目的：联通多方然后进行通信用的，即把数据从一方传递到另外一方。
为了让在不同的电脑上运行的软件，之间能够互相传递数据，就需要使用网络。
总结：
1. 使用网络可以将多方连接在一起，然后进行数据传递。
2.所谓的网络编程，让在不同电脑上运行的软件进行数据传递，即进程之间的通信。
1.2 IP地址
1.什么是地址？
地址是用来标记地点的。
2.什么叫IP地址及IP地址的作用？
用来标记网络上的一台电脑。类似192.168.243.1，在本地局域网上是唯一的。
1.3Linux、Windows查看网卡信息
查看网卡信息
linux: ifconfig
windows:ipconfig/ 也可以直接在界面看
关闭网卡：
Linux：sudo ifconfig ens40 down （ens40为命令框左侧的网卡名称）
开启网卡：
Linux：sudo ifconfig ens40 up （ens40为命令框左侧的网卡名称）
1.4 IP地址的分类IPv4和IPv6介绍
IPV4: 一串数字xxx.xxx.xxx.xxx，共有256*256*256*256
ipv6:量级很大，号称地球上的每一粒沙都可以有一个IP，目前还在发展中。
每一个IP地址包括两个部分，网络地址和主机地址。
IP地址分成5类
A类IP：前1个数字是网络号，后3个数字是主机号（其中0和255不可用）
B类IP：前两个数字是网络号，后两个数字是主机号。
C类IP：前三个数字是网络号，后1个数字是主机号
D类IP：用于多点广播。第一个字节是1110开头。
E类IP：保留地址。
1.5端口
IP标示主机，端口来表示主机上的程序。
1.6端口分类：知名端口、动态端口
知名端口：大家都默认使用的端口，范围从0～1023
如80端口分配给http服务
21端口分配给FTP
一个程序 要用知名端口，一定要有root权限。
动态端口：范围是1024～65535
动态分配是指当一个系统或应用程序需要网络通信时，它向主机申请一个端口，主机从
可用的端口中分配一个供它使用，当程序关闭时，同时释放所占用的端口号。
怎么查看端口号？
用“netstat -an"查看端口状态
lsof -i[tcp/udp]:2425
1.7socket介绍
一台电脑上可以通过进程号pid唯一标识一个进程，网络中的进程则需要IP，协议，端口号一起来标识。
socket（简称套接字）是进程间通信的一种方式，它与其他进程间通信的一个主要不同：
它能实现不同主机间的进程间通信，网络上各种各样的服务大多是基于socket来完成通信的。
套接字的使用流程与文件的使用流程类似
创建套接字；使用套接字收/发数据；关闭套接字
python中使用socket模块的函数socket完成。
import socket socket.socket（AddressFamily,Type)
socket函数参数解释
AddressFamily：可以选择AF_INET(就是IPv4）或者AF_UNIX
Type:套接字类型，可以是SOCK_STREAM(流式套接字，主要用于TCP协议）或者SOCK_DGRAM(数据套接字，主要用于UDP协议）
2.UDP
2.1 UDP发送数据demo
通过python的socket模块创建套接字，使用udp发送数据。
import socket def main(): # 创建一个udp套接字 udp_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM) # 可以使用套接字收发数据 # udp_socket.sendto("hahahah", 对方的ip以及port) udp_socket.sendto(b"hahahah------1----", ("192.168.33.53", 8080)) # 关闭套接字 udp_socket.close() if __name__ == "__main__": main()
桥接：在这里的作用，主要是将两个IP的网络号变成一样，只有网络号一样，才能进行通信。
选择桥接之后，可以在命令框里输入sudo dhclient(请求别人分享一个IP）
2.2关闭VMware的虚拟网卡
开启vm,会有虚拟IP产生，如果要进行网络调试的话，可以将虚拟网卡进行禁用。
2.3UDP发送数据的强调
主要是python的语法错误，如缩进等，此处省略。
2.4运行python程序以及python交互模式，encode编码，发送udp的练习
1.python3要用sendto发送数据，必须是bytes类型，所以在字符串前面加一个b
发送任意数据
import socket def main(): # 创建一个udp套接字 udp_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM) # 从键盘获取数据 send_data = input("请输入要发送的数据：") # 可以使用套接字收发数据 # udp_socket.sendto("hahahah", 对方的ip以及port) # udp_socket.sendto(b"hahahah------1----", ("192.168.33.53", 8080)) udp_socket.sendto(send_data.encode("utf-8"), ("192.168.33.53", 8080)) # 关闭套接字 udp_socket.close() if __name__ == "__main__": main()
带有退出功能的循环发送：
import socket def main(): # 创建一个udp套接字 udp_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM) while True: # 从键盘获取数据 send_data = input("请输入要发送的数据：") # 如果输入的数据是exit，那么就退出程序 if send_data == "exit": break # 可以使用套接字收发数据 # udp_socket.sendto("hahahah", 对方的ip以及port) # udp_socket.sendto(b"hahahah------1----", ("192.168.33.53", 8080)) udp_socket.sendto(send_data.encode("utf-8"), ("192.168.33.53", 8080)) # 关闭套接字 udp_socket.close() if __name__ == "__main__": main()
2.5接收udp数据
循环接收并显示数据
import socket def main(): # 1. 创建套接字 udp_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM) # 2. 绑定一个本地信息 localaddr = ("", 7788) udp_socket.bind(localaddr) # 必须绑定自己电脑的ｉｐ以及ｐｏｒｔ，其他的不行 # 3. 接收数据 while True: recv_data = udp_socket.recvfrom(1024) # recv_data这个变量中存储的是一个元组(接收到的数据，(发送方的ip, port)) recv_msg = recv_data[0] # 存储接收的数据 send_addr = recv_data[1] # 存储发送方的地址信息 # 4. 打印接收到的数据 # print(recv_data) # print("%s:%s" % (str(send_addr), recv_msg.decode("utf-8"))) print("%s:%s" % (str(send_addr), recv_msg.decode("gbk"))) # 5. 关闭套接字 udp_socket.close() if __name__ == "__main__": main()
2.6端口绑定的问题
绑定端口后在循环发送，否则每次打开都是用系统随机端口进行发送
import socket def main(): # 创建一个udp套接字 udp_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM) # 绑定本地信息 udp_socket.bind(("", 7890)) while True: # 从键盘获取数据 send_data = input("请输入要发送的数据：") # 可以使用套接字收发数据 # udp_socket.sendto("hahahah", 对方的ip以及port) # udp_socket.sendto(b"hahahah------1----", ("192.168.33.53", 8080)) udp_socket.sendto(send_data.encode("utf-8"), ("192.168.33.53", 8080)) # 关闭套接字 udp_socket.close() if __name__ == "__main__": main()
2.7网络中的重要概念复习
1.IP类补充——私有ip
只能在局域网使用，不能在公网使用的IP。
A类：10.0.0.0～10.255.255.255
B类：172.16.00～172.31.255.255
C类：192.168.0.0～192.168.255.255
2.8输入对方IP，port，全双工，半双工，单工等
同一个套接字既可以收也可以发
import socket def main(): # 创建一个udp套接字 udp_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM) # 获取对方的ip/port dest_ip = input("请输入对方的ip:") dest_port = int(input("请输入对方的port:")) # 从键盘获取数据 send_data = input("请输入要发送的数据：") # 可以使用套接字收发数据 # udp_socket.sendto("hahahah", 对方的ip以及port) # udp_socket.sendto(b"hahahah------1----", ("192.168.33.53", 8080)) # udp_socket.sendto(send_data.encode("utf-8"), ("192.168.33.53", 8080)) udp_socket.sendto(send_data.encode("utf-8"), (dest_ip, dest_port)) # 接收回送过来的数据 recv_data = udp_socket.recvfrom(1024) # 套接字是一个可以同时 收发数据 print(recv_data) # 关闭套接字 udp_socket.close() if __name__ == "__main__": main()
recvfrom在没有收到消息时，会出现堵塞。
单工：只能单向，要么发，要么只能收。
半双工：可以发，也可以收，但是同一时刻只能发或者收。
全双工：同一时刻既可以发也可以收。socket就属于全双工。
2.9案例：udp聊天器
import socket def send_msg(udp_socket): """发送消息""" # 获取要发送的内容 dest_ip = input("请输入对方的ip:") dest_port = int(input("请输入对方的port:")) send_data = input("请输入要发送的消息：") udp_socket.sendto(send_data.encode("utf-8"), (dest_ip, dest_port)) def recv_msg(udp_socket): """接收数据""" recv_data = udp_socket.recvfrom(1024) print("%s:%s" % (str(recv_data[1]), recv_data[0].decode("utf-8"))) def main(): # 创建套接字 udp_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM) # 绑定信息 udp_socket.bind(("", 7788)) # 循环循环来进行处理事情 while True: print("-----xxx聊天器-----") print("1:发送消息") print("2:接收消息") print("0:退出系统") op = input("请输入功能:") if op == "1": # 发送 send_msg(udp_socket) elif op == "2": # 接收并显示 recv_msg(udp_socket) elif op == "0": break else: print("输入有误请重新输入...") if __name__ == "__main__": main()
3.TCP
3.1 tcp介绍
tcp就是传输控制协议。
tcp通信需要经过创建链接、数据传送、终止链接三个步骤。
tcp通信模型中，在通信开始之前，一定要先建立相关的链接，才能发送数据，类似于“打电话”。
udp通信模型中，在通信开始之前，不需要建立相关的链接，只需要发送数据即可，类似生活中的“写信”。不太安全。
3.1.1TCP特点
a. 面向链接(这种连接是一对一的tcp不适用于广播的应用程序，基于广播的使用udp协议）
b.可靠传输（发送应答机制、超时重传、错误校验、流量控制和阻塞管理）
3.2 TCP与UDP的不同点
a.面向连接（确认创建三方交握，链接已创建才能传输）
b.有序的数据传输
c.重发丢失的数据包
d.舍弃重复的数据包
e.无差错的数据传输
f.阻塞与流量控制
（TCP通信模型UDP通信模型）
3.2 tcp客户端
import socket
def main():
# 1. 创建tcp的套接字
tcp_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
# 2. 链接服务器
# tcp_socket.connect(("192.168.33.11", 7890))
server_ip = input("请输入要链接的服务器的ip:")
server_port = int(input("请输入要链接的服务器的port:"))
server_addr = (server_ip, server_port)
tcp_socket.connect(server_addr)
# 3. 发送数据/接收数据
send_data = input("请输入要发送的数据:")
tcp_socket.send(send_data.encode("utf-8"))
# 4. 关闭套接字
tcp_socket.close()
if __name__ == "__main__":
main()
3.3 tcp服务器
tcp服务器流程
a.socket创建一个套接字
b.bind绑定IP和port
c.listen使套接字变为可以被动链接
d.accept等待客户端的链接
e.接收/发送数据
import socket def main(): # 1. 买个手机(创建套接字 socket) tcp_server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) # 2. 插入手机卡(绑定本地信息 bind) tcp_server_socket.bind(("", 7890)) # 3. 将手机设置为正常的 响铃模式(让默认的套接字由主动变为被动 listen) tcp_server_socket.listen(128) print("-----1----") # 4. 等待别人的电话到来(等待客户端的链接 accept) new_client_socket, client_addr = tcp_server_socket.accept() print("-----2----") print(client_addr) # 接收客户端发送过来的请求 recv_data = new_client_socket.recv(1024) print(recv_data) # 回送一部分数据给客户端 new_client_socket.send("hahahghai-----ok-----".encode("utf-8")) # 关闭套接字 new_client_socket.close() tcp_server_socket.close() if __name__ == "__main__": main()
注：监听套接字只为接收客户端，接收到之后，会指派一个新的套接字用于与客户端的通信。
3.4 案例：下载文件(待补充）
3.5知识点快速总结，listen里的参数（待补充）
3.6 QQ不绑定端口、昨日知识点复习
TCP注意点：
1）tcp服务器一般情况下都需要绑定，否则客户端找不到这个服务器。
2）tcp客户端一般不绑定，因为是主动链接服务器，所以只要确定好服务器的ip,port等信息就好，本地
客户端可以随机。
3）tcp服务器中通过listen可以将socket创建出来的主动套接字变为被动，这是做tc p服务器时必须要做的。
4）当客户端需要链接服务器时，就需要使用connect进行链接，udp是不需要链接而是直接发送，但是tcp必须
先链接，只有链接成功才能通信。
5）当一个TCP客户端连接服务器时，服务器会有一个新的套接字，这个套接字用来标记这个客户端，单独为这个
客户端服务
6）listen后的套接字是被动套接字，用来接收新的客户端的链接请求的，而accept返回的新套接字是标记这个新客户端的
7）关闭listen后的套接字意味着被动套接字关闭了，会导致新的客户端不能够链接服务器，但是之前已经链接成功的客户端
正常通信。
8）关闭accept返回的套接字意味着这个客户端已经服务完毕
9）当客户端的套接字调用close后，服务器端会recv解堵塞，并且返回的长度为0，因此服务器可以通过
返回数据的长度来区别客户端是否已经下线。