Python – 網絡編程

用 Python 進行網絡編程，就是在 Python 程序本身這個進程內，連接別的服務器進程的通信端口，進行通信。

TCP 編程

Socket 是網絡編程的一個抽象概念。通常我們用一個 Socket 表示“打開了一個網絡鏈接”，而打開一個 Socket 需要知道目標計算機的 IP 地址和端口號，再指定協議類型即可。

服務端

大多數連接都是可靠的 TCP 連接。創建 TCP 連接時，主動發起連接的叫客戶端，被動響應連接的叫服務器。

import socket
import threading
import time


def main():
    s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
    # 監聽端口:
    s.bind(('127.0.0.1', 9999))
    # 等待連接的最大數量
    s.listen(5)
    print('Waiting for connection...')
    while True:
        # 接受一個新連接:
        sock, addr = s.accept()
        # 創建新線程來處理TCP連接:
        t = threading.Thread(target=tcpThread, args=(sock, addr))
        t.start()


def tcpThread(sock, addr):
    print('Accept new connection...')
    sock.send('Welcome!'.encode('utf-8'))
    while True:
        data = sock.recv(1024)
        time.sleep(1)
        if not data or data.decode('utf-8') == 'exit':
            break
        print(data.decode('utf-8'))
    sock.close()


main()

結果：
Waiting for connection...
Accept new connection...
你好，我是客戶端！

客戶端

創建 Socket 時，AF_INET 指定使用 IPv4 協議，如果要用更先進的 IPv6，就指定爲 AF_INET6。SOCK_STREAM 指定使用面向流的 TCP協議，這樣，一個 Socket 對象就創建成功。

def main():
    s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
    s.connect(('127.0.0.1', 9999))
    # 接收消息
    print(s.recv(1024).decode('utf-8'))
    s.send("你好，我是客戶端！".encode('utf-8'))
    s.close()


main()

結果：Welcome!

UDP 編程

TCP 是建立可靠連接，並且通信雙方都可以以流的形式發送數據。相對TCP，UDP則是面向無連接的協議。使用 UDP 協議時，不需要建立連接，只需要知道對方的 IP 地址和端口號，就可以直接發數據包。但是，能不能到達就不知道了。

服務端

def main():
    s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
    # 綁定端口:
    s.bind(('127.0.0.1', 9999))
    print('Bind UDP on 9999...')
    while True:
        # 接收數據:
        data, addr = s.recvfrom(1024)
        print('Received from %s:%s.' % addr)
        s.sendto(b'Hello, %s!' % data, addr)


main()

結果：
Bind UDP on 9999...
Received from 127.0.0.1:59333.
Received from 127.0.0.1:59333.
Received from 127.0.0.1:59333.

客戶端

def main():
    s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
    for data in [b'Michael', b'Tracy', b'Sarah']:
        # 發送數據:
        s.sendto(data, ('127.0.0.1', 9999))
        # 接收數據:
        print(s.recv(1024).decode('utf-8'))
    s.close()


main()

結果：
Hello, Michael!
Hello, Tracy!
Hello, Sarah!

HTTP 編程

HTTP 是 HyperText Transfer Protocol 的縮寫，翻譯爲超文本傳輸協議，它是基於 TCP 協議之上的一種請求-響應協議。HTTP 請求的格式是固定的，它由 HTTP Header 和 HTTP Body 兩部分構成。

服務端

服務器端的 HTTP 編程本質上就是編寫 Web 服務器，這是一個非常複雜的體系，本次就不實現了。

客戶端

def main():
    headers = {'Host': 'www.xxx.com'}
    postdata = {'name': 'aaa'}
    p = requests.post("https://baidu.com", data=postdata)
    print(p.text)


main()

結果：頁面 html 信息。