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PyThon3学习须知:网络编程基础实例

来源:图灵python
时间: 2025-01-02 17:30:08

在学习python网络编程时候,过于生硬,难理解的知识点,总是让我们需要去看别人对这一领域的总结想法,往往配合实例操作更容易理解,下面分享最基础的网络编程实例内容。

编写一个最简单的Client/Server程序:

1、首先执行下面命令开启一个监听8000端口的HTTP服务器:

python3 -m http.server 8000

Serving HTTP on 0.0.0.0 port 8000 ...

2、接着编写一个程序,来对这个服务器发起HTTP请求:

importrequests
r=requests.get('http://127.0.0.1:8000/')
print(r)

3、再执行这个程序:

bash-3.2$pythontest.py
<Response[200]>

显示服务器返回了一个200成功响应。

现在我们来总结请求过程:

客户端向服务器端发起了一个HTTP(GET)请求。

服务器端向客户端返回了一个HTTP(200)响应。

这是我们能看到的最抽象的过程,下面再用tcpdump细看发生了什么:

在命令行用tcpdump来监听本地网卡的tcp连接。

tcpdump -i lo0 port 8000

再通过wireshark来观察结果:

tcpdump-ilo0port8000-wtest.cap

现在执行程序:

bash-3.2$pythontest.py
<Response[200]>

得到结果:

tcpdump:verboseoutputsuppressed,use-vor-vvforfullprotocoldecode
listeningonlo0,link-typeNULL(BSDloopback),capturesize262144bytes
23:46:06.464962IPlocalhost.49329>localhost.irdmi:Flags[S],seq1191154495,win65535,options[mss16344,nop,wscale5,nop,nop,TSval178410641ecr0,sackOK,eol],length0
23:46:06.465018IPlocalhost.irdmi>localhost.49329:Flags[S.],seq1405387906,ack1191154496,win65535,options[mss16344,nop,wscale5,nop,nop,TSval178410641ecr178410641,sackOK,eol],length0
23:46:06.465029IPlocalhost.49329>localhost.irdmi:Flags[.],ack1,win12759,options[nop,nop,TSval178410641ecr178410641],length0
23:46:06.465039IPlocalhost.irdmi>localhost.49329:Flags[.],ack1,win12759,options[nop,nop,TSval178410641ecr178410641],length0
23:46:06.465065IPlocalhost.49329>localhost.irdmi:Flags[P.],seq1:146,ack1,win12759,options[nop,nop,TSval178410641ecr178410641],length145
23:46:06.465079IPlocalhost.irdmi>localhost.49329:Flags[.],ack146,win12754,options[nop,nop,TSval178410641ecr178410641],length0
23:46:06.467141IPlocalhost.irdmi>localhost.49329:Flags[P.],seq1:156,ack146,win12754,options[nop,nop,TSval178410642ecr178410641],length155
23:46:06.467171IPlocalhost.49329>localhost.irdmi:Flags[.],ack156,win12754,options[nop,nop,TSval178410643ecr178410642],length0
23:46:06.467231IPlocalhost.irdmi>localhost.49329:Flags[P.],seq156:5324,ack146,win12754,options[nop,nop,TSval178410643ecr178410643],length5168
23:46:06.467245IPlocalhost.49329>localhost.irdmi:Flags[.],ack5324,win12593,options[nop,nop,TSval178410643ecr178410643],length0
23:46:06.467313IPlocalhost.irdmi>localhost.49329:Flags[F.],seq5324,ack146,win12754,options[nop,nop,TSval178410643ecr178410643],length0
23:46:06.467331IPlocalhost.49329>localhost.irdmi:Flags[.],ack5325,win12593,options[nop,nop,TSval178410643ecr178410643],length0
23:46:06.468442IPlocalhost.49329>localhost.irdmi:Flags[F.],seq146,ack5325,win12593,options[nop,nop,TSval178410644ecr178410643],length0
23:46:06.468479IPlocalhost.irdmi>localhost.49329:Flags[.],ack147,win12754,options[nop,nop,TSval178410644ecr178410644],length0

通过结果可得:

客户端发起一个SYN报文,向服务器请求建立一个TCP连接。

服务器端返回一个SYN+ACK报文,表示服务器收到了客户端传来的请求,并同意与客户端建立TCP连接。

客户端返回一个ACK报文,表示已经知道服务器同意建立TCP连接,这时候双方开始通信。

客户端和服务器端不断地交换信息,接收报文,返回应答。

最后数据传输完毕,服务器发起一个FIN报文,表示要结束通信,客户端返回一个ACK应答,接着又发送一个FIN报文,最后服务器端返回一个ACK应答,此时连接过程结束。

现在再来看服务器端的状态,通过lsof命令来查看绑定8000端口的描述符信息:

lsof-n-i:8000
COMMANDPIDUSERFDTYPEDEVICESIZE/OFFNODENAME
python3.41128tonnie4uIPv40x17036ae156ec58cf0t0TCP*:irdmi(LISTEN)

现在用刚才的例子来解释TCP中状态迁移的概念,这时候,如果从客户端到来一个请求:

服务器端接收到客户端的SYN报文,返回SYN+ACK报文,服务器端进入SYN_RCVD状态。
服务器端收到客户端返回的ACK应答后,连接建立,进入ESTABLISHED状态。
服务器端的数据传输完毕,给客户端发送FIN报文,进入FIN_WAIT_1状态。
服务器端接收到客户端返回的ACK应答后,进入FIN_WAIT_2状态。
服务器端接收到客户端的FIN报文,接着返回一个ACK应答,等待连接关闭,进入TIME_WAIT状态。
服务器端经过2MSL时间后进入CLOSED状态,此时连接关闭。

在上面的程序中,客户端与服务器端的通信都要经过四个层(应用层、传输层、网络层、网络接口层)来打交道。那么这段Python程序都是通过socket操作连接的建立和关闭以及数据的传输等一系列方法。

客户端最简化代码:

importsocket
sock=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
sock.connect(('127.0.0.1',8000))
sock.send(b'GET/HTTP/1.1\r\nHost:127.0.0.1:8000\r\n\r\n')
data=sock.recv(4096)
print(data)
sock.close()

服务器端最简化代码:

importsocket
sock=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
sock.setsockopt(socket.SOL_SOCKET,socket.SO_REUSEADDR,1)
sock.bind(('127.0.0.1',8000))
sock.listen(5)
while1:
cli_sock,cli_addr=sock.accept()
req=cli_sock.recv(4096)
cli_sock.send(b'helloworld')
cli_sock.close()

以上就是最简单的python网络编辑基础内容,大家可以消化学习,想要了解更多关于python的网络编程内容,点击进入PyThon学习网教学中心