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python-Socket网络编程

时间:2017-12-26 23:12:43      阅读:280      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:请求   encoding   bool   seq   image   局部变量   区别   pad   dia   

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1.类的特殊成员方法

1.1__doc__ 表示类的描述信息

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1.2__module__和__class__

__module__表示当前操作的对象在那个模块

__class__表示当前操作的对象所属类

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1.3__init__构造函数,通过类创建对象时,自动触发

1.4__del__析构方法,函数执行完成时,自动触发。普通情况下不需要手动触发

1.5__call__对象加括号时,自动触发

注意:构造方法的执行时由创建对象触发的,即:对象=类名;对于__call__方法的执行

是由对象后加括号触发即:对象()或者类()()

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1.6__dict__查看类或者对象的成员属性

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1.7__str__如果一个类中定义了__str__方法,输出对象是自动触发其返回值

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 1.8__getitem__,__setitem__,__delitem__

用于索引操作,比如字典,以上分别为获取,设置,删除

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2.创建类两种方式

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#type第一个参数:类名

#type第二个参数:当前类的基类

#type第三个参数:类的成员

 类的生成 调用 顺序依次是 __new__ --> __call__ --> __init__

 3.反射

通过字符串或者修改程序运行状态,属性,方法有以下四种:

hasattr判断属性是否存在

getattr获取属性

setattr设置属性

delattr删除属性

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 字符串形式导入模块

import importlib
 
__import__(‘import_lib.metaclass‘) #这是解释器自己内部用的
#importlib.import_module(‘import_lib.metaclass‘) #与上面这句效果一样,官方建议用这个

4.异常处理

 4.1 isinstance(obj,class)

判断对象是否属于这个类的实例化对象

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4.2 issubclass(sub,Foo)

判断一个类是否是另外一个类的子类(派生类)

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4.3异常种类

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AttributeError 试图访问一个对象没有的树形,比如foo.x,但是foo没有属性x
IOError 输入/输出异常;基本上是无法打开文件
ImportError 无法引入模块或包;基本上是路径问题或名称错误
IndentationError 语法错误(的子类) ;代码没有正确对齐
IndexError 下标索引超出序列边界,比如当x只有三个元素,却试图访问x[5]
KeyError 试图访问字典里不存在的键
KeyboardInterrupt Ctrl+C被按下
NameError 使用一个还未被赋予对象的变量
SyntaxError Python代码非法,代码不能编译(个人认为这是语法错误,写错了)
TypeError 传入对象类型与要求的不符合
UnboundLocalError 试图访问一个还未被设置的局部变量,基本上是由于另有一个同名的全局变量,
导致你以为正在访问它
ValueError 传入一个调用者不期望的值,即使值的类型是正确的
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技术分享图片 更多异常种类

4.4捕获所有异常

try:
    pass
except Exception as e:#捕获所有异常
    print(e)

4.5异常完整结构

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try:
    pass#主代码块
except Exception as e:#捕捉所有异常(存在异常,自动触发)
    print(e)#输出异常
else:
    pass#主代码块执行完成后执行该代码块
finally:
    pass#最终都会执行此代码块
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4.6主动触发异常

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try:
    raise Exception(‘主动触发异常,抛出错误信息‘)
except Exception as e:#捕捉所有异常(存在异常,自动触发)
    print(e)#输出异常
finally:
    pass#最终都会执行此代码块

4.7自定义异常

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class ERROR_TYPE(Exception):#继承全异常类
    def __init__(self,msg):
        self.msg=msg
    def __str__(self):
        return self.msg

try:
    raise ERROR_TYPE(‘自定义异常类,主动抛出异常信息‘)
except ERROR_TYPE as e:
    print(e)
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4.8断言

提示信息。提示代码必须满足该条件

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注意:断言条件不成立,不执行后面代码(抛出异常)

但是抛出异常,Exception无法捕捉到

5.网络编程

5.1TCP/IP协议图解

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 5.2 socket

socket通常也称作"套接字",用于描述IP地址和端口,是一个通信链的句柄,应用程序通常通过"套接字"向网络发出请求或者应答网络请求。

socket起源于Unix,而Unix/Linux基本哲学之一就是“一切皆文件”,对于文件用【打开】【读写】【关闭】模式来操作。socket就是该模式的一个实现,socket即是一种特殊的文件,一些socket函数就是对其进行的操作(读/写IO、打开、关闭)

socket和file的区别:

  • file模块是针对某个指定文件进行【打开】【读写】【关闭】
  • socket模块是针对 服务器端 和 客户端Socket 进行【打开】【读写】【关闭】

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技术分享图片 socket server
技术分享图片 socket client

5.3socket属性

sk = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM,0)

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参数一:地址簇

  socket.AF_INET IPv4(默认)
  socket.AF_INET6 IPv6

  socket.AF_UNIX 只能够用于单一的Unix系统进程间通信

参数二:类型

  socket.SOCK_STREAM  流式socket , for TCP (默认)
  socket.SOCK_DGRAM   数据报式socket , for UDP

  socket.SOCK_RAW 原始套接字,普通的套接字无法处理ICMP、IGMP等网络报文,而SOCK_RAW可以;其次,SOCK_RAW也可以处理特殊的IPv4报文;此外,利用原始套接字,可以通过IP_HDRINCL套接字选项由用户构造IP头。
  socket.SOCK_RDM 是一种可靠的UDP形式,即保证交付数据报但不保证顺序。SOCK_RAM用来提供对原始协议的低级访问,在需要执行某些特殊操作时使用,如发送ICMP报文。SOCK_RAM通常仅限于高级用户或管理员运行的程序使用。
  socket.SOCK_SEQPACKET 可靠的连续数据包服务

参数三:协议

  0  (默认)与特定的地址家族相关的协议,如果是 0 ,则系统就会根据地址格式和套接类别,自动选择一个合适的协议
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import socket
ip_port = (‘127.0.0.1‘,9999)
sk = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM,0)
sk.bind(ip_port)

while True:
    data = sk.recv(1024)
    print data

import socket ip_port = (‘127.0.0.1‘,9999) sk = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM,0) while True: inp = raw_input(‘数据:‘).strip() if inp == ‘exit‘: break sk.sendto(inp,ip_port) sk.close()
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sk.bind(address)

  将套接字绑定到指定地址,address地址的格式取决于地址簇。在AF_INET下,以元祖(host,port)的形式表示地址

 

sk.listen(backlog)

  开始监听传入连接。backlog指定在拒绝连接之前,可以挂起的最大连接数量。backlog等于5,表示内核已经连接到请求,但是服务器还是没有调用acept进行处理的连接数最大为5

 

sk.setblocking(bool)

  是否阻塞(默认TRUE),如果设置FLASE,那么accept和recv时一旦无数据则报错

 

sk.accept()

  接收连接并返回(conn,address),其中conn是新的套接字对象,可以应来接收和发送数据,address是连接客户端地址,接收TCP客户连接(阻塞式)等待客户端连接

 

sk.connect(address)

  连接到address处的套接字,一般address格式为元祖(ip,port),如果连接出错,返回socket.error错误

 

sk.connet_ex(address)

  作用同上,只不过会有返回值,连接成功时返回0,连接失败时候返回编码,例如:10061

 

sk.close()

  关闭套接字

 

sk.recv(bufsize[,flag])

  接收套接字数据,数据以字符串形式返回,bufsize指导最多可以接收的长度,flag提供有关消息的其他信息通常可以忽略

 

sk.recvfrom(bufsize[,flag])

  与recv()类似,但返回值是(data,address)。其中data是否包含接收数据的字符串,address是发送数据的套接字地址

 

sk.send(string[,flag])

  将string中的数据发送到连接套接字,返回值是要发送的字节长度,该长度小于string的字节大小,即:可能未将指定内容全部发送。

 

sk.sendall(string[,flag])

  将string中的数据发送到连接的套接字,但在返回之前会发送所有数据。成功返回None,失败则抛出异常,内部通过递归调用send,将所有内容发送出去

 

sk.sendto(string[,flag],address)

  将数据发送到套接字,address是形式为(ipaddr,port)的元祖,指定远程地址,返回值是发送的字节数,该函数主要用于UDP协议

 

sk.settimeout(timeout)

  设置套接字操作超时时间,timeout是一个浮点数,单位是秒,值为None表示没有超时时间,一般,超时时间应该在刚创建套接字是设置,因为它们可能用于连接操作(如client连接最多等待5s)

 

sk.getpeername()

  返回连接套接字的远程地址,返回值通常是元祖(ip,port)

 

sk.getsockname()

  返回连接套接字自己的地址,返回值通常是元祖(ip,port)

 

sk.fileno()

  套接字文件描述符

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# 服务端
import socket
ip_port = (‘127.0.0.1‘,9999)
sk = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM,0)
sk.bind(ip_port)

while True:
    data,(host,port) = sk.recvfrom(1024)
    print(data,host,port)
    sk.sendto(bytes(‘ok‘, encoding=‘utf-8‘), (host,port))


#客户端
import socket
ip_port = (‘127.0.0.1‘,9999)

sk = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM,0)
while True:
    inp = input(‘数据:‘).strip()
    if inp == ‘exit‘:
        break
    sk.sendto(bytes(inp, encoding=‘utf-8‘),ip_port)
    data = sk.recvfrom(1024)
    print(data)

sk.close()
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技术分享图片 利用select监听终端操作实例
技术分享图片 利用select实现伪同时处理多个Socket客户端请求:服务端
技术分享图片 利用select实现伪同时处理多个Socket客户端请求:客户端

此处的Socket服务端相比与原生的Socket,他支持当某一个请求不再发送数据时,服务器端不会等待而是可以去处理其他请求的数据。但是,如果每个请求的耗时比较长时,select版本的服务器端也无法完成同时操作

技术分享图片 基于select实现socket服务端

6.SocketServer模块

SocketServer内部使用 IO多路复用 以及 “多线程” 和 “多进程” ,从而实现并发处理多个客户端请求的Socket服务端。即:每个客户端请求连接到服务器时,Socket服务端都会在服务器是创建一个“线程”或者“进程” 专门负责处理当前客户端的所有请求。

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ThreadingTCPServer

ThreadingTCPServer实现的Soket服务器内部会为每个client创建一个 “线程”,该线程用来和客户端进行交互。

1、ThreadingTCPServer基础

使用ThreadingTCPServer:

  • 创建一个继承自 SocketServer.BaseRequestHandler 的类
  • 类中必须定义一个名称为 handle 的方法
  • 启动ThreadingTCPServer

 

技术分享图片 SocketServer实现服务器
技术分享图片 SocketServer实现客户端

6.1ThreadingTCPServer源码剖析

 ThreadingTCPServer的类图关系如下:

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内部调用流程为:

  • 启动服务端程序
  • 执行 TCPServer.__init__ 方法,创建服务端Socket对象并绑定 IP 和 端口
  • 执行 BaseServer.__init__ 方法,将自定义的继承自SocketServer.BaseRequestHandler 的类 MyRequestHandle赋值给self.RequestHandlerClass
  • 执行 BaseServer.server_forever 方法,While 循环一直监听是否有客户端请求到达 ...
  • 当客户端连接到达服务器
  • 执行 ThreadingMixIn.process_request 方法,创建一个 “线程” 用来处理请求
  • 执行 ThreadingMixIn.process_request_thread 方法
  • 执行 BaseServer.finish_request 方法,执行 self.RequestHandlerClass()  即:执行 自定义 MyRequestHandler 的构造方法(自动调用基类BaseRequestHandler的构造方法,在该构造方法中又会调用 MyRequestHandler的handle方法)

 6.2ForkingTCPServer

ForkingTCPServer和ThreadingTCPServer的使用和执行流程基本一致,只不过在内部分别为请求者建立 “线程”  和 “进程”。

 

技术分享图片 服务端
技术分享图片 客户端

以上ForkingTCPServer只是将 ThreadingTCPServer 实例中的代码:

server = SocketServer.ThreadingTCPServer((‘127.0.0.1‘,8009),MyRequestHandler)
变更为:
server = SocketServer.ForkingTCPServer((‘127.0.0.1‘,8009),MyRequestHandler)

SocketServer的ThreadingTCPServer之所以可以同时处理请求得益于 select 和 os.fork 两个东西,其实本质上就是在服务器端为每一个客户端创建一个进程,当前新创建的进程用来处理对应客户端的请求,所以,可以支持同时n个客户端链接(长连接)。

 

参考链接:

http://www.cnblogs.com/wupeiqi/articles/5040823.html

http://www.cnblogs.com/wupeiqi/articles/5017742.html

https://twistedmatrix.com/trac
http://twistedmatrix.com/documents/current/api/

python-Socket网络编程

标签:请求   encoding   bool   seq   image   局部变量   区别   pad   dia   

原文地址:https://www.cnblogs.com/meng-wei-zhi/p/8120436.html

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