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一、网络通信
自从互联网诞生以来,现在基本上所有的程序都是网络程序,很少有单机版的程序了。
计算机网络就是把各个计算机连接到一起,让网络中的计算机可以互相通信。网络编程就是如何在程序中实现两台计算机的通信。
举个例子,当你使用浏览器访问新浪网时,你的计算机就和新浪的某台服务器通过互联网连接起来了,然后,新浪的服务器把网页内容作为数据通过互联网传输到你的电脑上。
由于你的电脑上可能不止浏览器,还有QQ、Skype、Dropbox、邮件客户端等,不同的程序连接的别的计算机也会不同,所以,更确切地说,网络通信是两台计算机上的两个进程之间的通信。比如,浏览器进程和新浪服务器上的某个Web服务进程在通信,而QQ进程是和腾讯的某个服务器上的某个进程在通信。
二、Python网络编程的概念
用Python进行网络编程,就是在Python程序本身这个进程内,连接别的服务器进程的通信端口进行通信。
三、TCP编程
Socket是网络编程的一个抽象概念。通常我们用一个Socket表示“打开了一个网络链接”,而打开一个Socket需要知道目标计算机的IP地址和端口号,再指定协议类型即可。
3.1步骤
1、创建一个基于TCP连接的Socket:
# 导入socket库:
import socket
# 创建一个socket:
s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
# 建立连接:
s.connect(('www.sina.com.cn', 80))
创建Socket
时,AF_INET
指定使用IPv4协议,如果要用更先进的IPv6,就指定为AF_INET6
。SOCK_STREAM
指定使用面向流的TCP协议,这样,一个Socket
对象就创建成功,但是还没有建立连接。
客户端要主动发起TCP连接,必须知道服务器的IP地址和端口号。新浪网站的IP地址可以用域名www.sina.com.cn
自动转换到IP地址,但是怎么知道新浪服务器的端口号呢?
答案是作为服务器,提供什么样的服务,端口号就必须固定下来。由于我们想要访问网页,因此新浪提供网页服务的服务器必须把端口号固定在80
端口,因为80
端口是Web服务的标准端口。其他服务都有对应的标准端口号,例如SMTP服务是25
端口,FTP服务是21
端口,等等。端口号小于1024的是Internet标准服务的端口,端口号大于1024的,可以任意使用。
2、连接新浪服务器的代码如下:
s.connect(('www.sina.com.cn', 80))
3、建立TCP连接后,我们就可以向新浪服务器发送请求,要求返回首页的内容:
# 发送数据:
s.send(b'GET / HTTP/1.1\r\nHost: www.sina.com.cn\r\nConnection: close\r\n\r\n')
TCP连接创建的是双向通道,双方都可以同时给对方发数据。但是谁先发谁后发,怎么协调,要根据具体的协议来决定。例如,HTTP协议规定客户端必须先发请求给服务器,服务器收到后才发数据给客户端。
4、接收新浪服务器返回的数据
发送的文本格式必须符合HTTP标准,如果格式没问题,接下来就可以接收新浪服务器返回的数据了:
# 接收数据:
buffer = []
while True:
# 每次最多接收1k字节:
d = s.recv(1024) #一次最多接收指定的字节数,因此,在一个while循环中反复接收,直到recv()返回
#空数据,表示接收完毕,退出循环。
if d:
buffer.append(d)
else:
break
data = b''.join(buffer)
5、调用close()
方法关闭Socket
当我们接收完数据后,调用close()
方法关闭Socket,这样,一次完整的网络通信就结束了:
# 关闭连接:
s.close()
接收到的数据包括HTTP头和网页本身,我们只需要把HTTP头和网页分离一下,把HTTP头打印出来,网页内容保存到文件:
header, html = data.split(b'\r\n\r\n', 1)
print(header.decode('utf-8'))
# 把接收的数据写入文件:
with open('sina.html', 'wb') as f:
f.write(html)
现在,只需要在浏览器中打开这个sina.html
文件,就可以看到新浪的首页了。