《Python程序設計ppt課件第12章-網(wǎng)絡編程和多線程編程》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《Python程序設計ppt課件第12章-網(wǎng)絡編程和多線程編程（47頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,2020/11/15,#,網(wǎng)絡編程基礎,TCP編程,多線程編程,第12章 網(wǎng)絡和多任務編程,參考書目,Python,程序設計,網(wǎng)絡編程基礎第12章 網(wǎng)絡和多任務編程參考書目Python,1,目錄,網(wǎng)絡編程基礎,TCP編程,多線程編程,這里說明圖片內(nèi)容,目錄網(wǎng)絡編程基礎這里說明圖片內(nèi)容,2,網(wǎng)絡編程基礎,TCP編程,多線程編程,目錄,這里說明圖片內(nèi)容,網(wǎng)絡編程基礎目錄這里說明圖片內(nèi)容,3,網(wǎng)絡編程基礎,1 IP 地址,IP 地址就是標識網(wǎng)絡中設備的一個地址，類比家庭地址。IP 地址分為兩類：IPv4 和 IPv6

2、。,目前使用的IP地址,由點分十進制組成（比如：192.168.247.1）,IPv4,未來使用的IP地址,由冒號十六進制組成fe80:c0be:39:4cb4:3d21%30）,IPv6,網(wǎng)絡編程基礎1 IP 地址IP 地址就是標識網(wǎng)絡中設備的一個,4,網(wǎng)絡編程基礎,1 IP 地址,IP 地址的,作用,是標識網(wǎng)絡中唯一的一臺設備的，也就是說通過IP地址能夠找到網(wǎng)絡中某臺設備。查看 IP 地址方式：,使用 ifconfig 命令,Linux 和 mac OS,使用 ipconfig 命令,Windows,檢查網(wǎng)絡是否正常使用，通常是在命令提示符中下使用,ping,命令,。比如：,ping 61

3、.135.169.121,或者,ping ,。,網(wǎng)絡編程基礎1 IP 地址IP 地址的作用是標識網(wǎng)絡中唯一的,5,文件相關的基本概念,2端口與端口號,傳輸數(shù)據(jù)的通道，好比教室的門,作用就是給運行的應用程序提供傳輸數(shù)據(jù)的通道。,端口,對端口進行了編號,好比現(xiàn)實生活中的門牌號,作用是用來區(qū)分和管理不同端口的，通過端口號能找到唯一個的一個端口。,端口號,端口和端口號的關系：端口號可以標識唯一的一個端口。,文件相關的基本概念2端口與端口號傳輸數(shù)據(jù)的通道，好比教室的門,6,文件相關的基本概念,2端口與端口號,指眾所周知的端口號，范圍從0到1023,一般固定分配給一些服務，比如21端口分配給FTP(文件傳

4、輸協(xié)議)服務,知名端口號,一般程序員開發(fā)應用程序使用端口號稱為動態(tài)端口號,范圍是從1024到65535。,如果程序沒有設置端口號，操作系統(tǒng)會在范圍內(nèi)隨機生成。,當,運行的,程序退出時，所占用的這個端口號就會被釋放。,動態(tài)端口號,端口號的分類,:,文件相關的基本概念2端口與端口號指眾所周知的端口號，范圍從0,7,文件相關的基本概念,3 TCP,數(shù)據(jù)不能隨便發(fā)送，在發(fā)送之前還需要選擇一個對應的傳輸協(xié)議，保證程序之間按照指定的傳輸規(guī)則進行數(shù)據(jù)的通信,，即,TCP。,TCP 的英文全拼(Transmission Control Protocol)簡稱,傳輸控制協(xié)議,，它是一種面向連接的、可靠的、基于字

5、節(jié)流的傳輸層通信協(xié)議。比如:文件下載，瀏覽器上網(wǎng)。,TCP,通信步驟,:,1,）創(chuàng)建連接,2,）傳輸數(shù)據(jù),3,）關閉連接,TCP 的特點：,1）面向連接,2）可靠傳輸,文件相關的基本概念3 TCP數(shù)據(jù)不能隨便發(fā)送，在發(fā)送之前還需,8,文件相關的基本概念,4 Socket（套接字）,socket(簡稱 套接字)是進程之間通信一個工具，好比現(xiàn)實生活中的插座socket 的作用是負責進程之間的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸，好比數(shù)據(jù)的搬運工。,socket 使用場景：只要跟網(wǎng)絡相關的應用程序或者軟件都使用到了socket。比如即時聊天工具：QQ、微信和瀏覽器。,文件相關的基本概念4 Socket（套接字）,9,文件相

6、關的基本概念,4 Socket（套接字）,send,和,recv,分別是指利用Socket在客戶端與服務器端的數(shù)據(jù),發(fā)送,和,接收,，send和recv的底層工作原理：,1.TCP socket的發(fā)送和接收緩沖區(qū),2.send原理剖析,應用程序把發(fā)送的數(shù)據(jù)先寫入到發(fā)送緩沖區(qū)(內(nèi)存中的一片空間)，再由操作系統(tǒng)控制網(wǎng)卡把發(fā)送緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)發(fā)送給服務端網(wǎng)卡,3.recv原理剖析,調(diào)用操作系統(tǒng)接口，由操作系統(tǒng)通過網(wǎng)卡接收數(shù)據(jù)，把接收的數(shù)據(jù)寫入到接收緩沖區(qū)(內(nèi)存中的一片空間），應用程序再從接收緩存區(qū)獲取客戶端發(fā)送的數(shù)據(jù)。,文件相關的基本概念4 Socket（套接字）send和rec,10,網(wǎng)絡編程基礎,T

7、CP編程,多線程編程,目錄,這里說明圖片內(nèi)容,網(wǎng)絡編程基礎目錄這里說明圖片內(nèi)容,11,TCP編程,Socket分為,客戶端,和,服務器,。客戶端Socket用于建立與服務端Socket的連接，服務端Socket用于等待客戶端Socket的連接。因此，在使用客戶端Socket,之前，必須建立服務端,Socket。,在Python語言中創(chuàng)建Socket服務端程序，需要使用Socket模塊中的,socket類,。,TCP編程Socket分為客戶端和服務器。客戶端Socket,12,TCP編程,TCP網(wǎng)絡應用程序的注意以下2點：,1）進行通信的時候必須要先建立連接。,TCP客戶端程序一般不需要綁定端口

8、號，因為客戶端是主動發(fā)起建立連接的。,TCP 服務端程序必須綁定端口號，否則客戶端找不到這個 TCP 服務端程序。,listen后的套接字是被動套接字，只負責接收新的客戶端的連接請求，不能收發(fā)消息。,2）連接成功后，TCP 服務器端程序會產(chǎn)生一個新的套接字，收發(fā)客戶端消息使用該套接字。,關閉 accept 返回的套接字意味著和這個客戶端已經(jīng)通信完畢。,關閉 listen 后的套接字意味著服務端的套接字關閉了，會導致新的客戶端不能連接服務端，但是之前已經(jīng)接成功的客戶端還能正常通信。,TCP編程TCP網(wǎng)絡應用程序的注意以下2點：,13,TCP編程,1 TCP通信流程,TCP編程1 TCP通信流程,

9、14,TCP編程,2 創(chuàng)建TCP客戶端程序,主動發(fā)起建立連接請求的是客戶端程序。編寫TCP客戶端程序,：,首先要導入socket模塊：,import socket,其次是創(chuàng)建客戶端 socket 對象：socket.socket(AddressFamily,Type),AddressFamily 表示IP地址類型,分為IPv4和IPv6,Type 表示傳輸協(xié)議類型,TCP編程2 創(chuàng)建TCP客戶端程序主動發(fā)起建立連接請求的是客,15,TCP編程,2 創(chuàng)建TCP客戶端程序,客戶端創(chuàng)建方法：,1.connect(host,port)表示和服務端套接字建立連接,host是服務器ip地址,port是應用

10、程序的端口號,2.send(data)表示發(fā)送數(shù)據(jù)，data是二進制數(shù)據(jù),3.recv(buffersize)表示接收數(shù)據(jù),buffersize是每次接收數(shù)據(jù)的長度,TCP編程2 創(chuàng)建TCP客戶端程序客戶端創(chuàng)建方法：1.con,16,TCP編程,2 創(chuàng)建TCP客戶端程序,本例實現(xiàn)了一個客戶端Socket應用，該應用發(fā)送字符串，然后服務端返回數(shù)據(jù)，最后將這些數(shù)據(jù)輸出到網(wǎng)絡調(diào)試的終端上。,import socket,if _name_=_main_:,#創(chuàng)建tcp客戶端套接字,#1.AF_INET：表示ipv4,#2.SOCK_STREAM:tcp傳輸協(xié)議,tcp_client_socket=so

11、cket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM),#和服務端應用程序建立連接,tcp_client_socket.connect(192.168.131.62,8080),#代碼執(zhí)行到此，說明連接建立成功,#準備發(fā)送的數(shù)據(jù),send_data=服務端，我是愛你的，請接受我吧!.encode(gbk),TCP編程2 創(chuàng)建TCP客戶端程序本例實現(xiàn)了一個客戶端Soc,17,TCP編程,2 創(chuàng)建TCP客戶端程序,本例實現(xiàn)了一個客戶端Socket應用，該應用發(fā)送字符串，然后服務端返回數(shù)據(jù)，最后將這些數(shù)據(jù)輸出到網(wǎng)絡調(diào)試的終端上。,#發(fā)送數(shù)據(jù),tcp_client

12、_socket.send(send_data),#接收數(shù)據(jù),這次接收的數(shù)據(jù)最大字節(jié)數(shù)是1024,recv_data=tcp_client_socket.recv(1024),#返回的直接是服務端程序發(fā)送的二進制數(shù)據(jù),print(recv_data),#對數(shù)據(jù)進行解碼,recv_content=recv_data.decode(gbk),print(接收服務端的數(shù)據(jù)為:,recv_content),#關閉套接字,tcp_client_socket.close(),運行結(jié)果,:,bxb0 xaexc4xe3xd4xdaxbfxdaxa3xacxd7xecxc4xd1xbfxaaxa3xa1,接收服

13、務端的數(shù)據(jù)為,:,愛你在口，嘴難開！,TCP編程2 創(chuàng)建TCP客戶端程序本例實現(xiàn)了一個客戶端Soc,18,TCP編程,3 創(chuàng)建TCP服務器端程序,等待接受連接請求的是服務端程序。編寫TCP服務端程序,：,首先要導入socket模塊：,import socket,其次是創(chuàng)建服務端 socket 對象：socket.socket(AddressFamily,Type),AddressFamily 表示IP地址類型,分為IPv4和IPv6,Type 表示傳輸協(xié)議類型,TCP編程3 創(chuàng)建TCP服務器端程序等待接受連接請求的是服務,19,TCP編程,3 創(chuàng)建TCP服務器端程序,服務端創(chuàng)建過程：,1.bi

14、nd(host,port)表示綁定端口號,host 是 ip 地址，port 是端口號，ip 地址一般不指定，表示本機的任何一個ip地址都可以。,2.listen(backlog)表示設置監(jiān)聽，backlog參數(shù)表示最大等待建立連接的個數(shù)。,3.accept()表示等待接受客戶端的連接請求,4.send(data)表示發(fā)送數(shù)據(jù)，data 是二進制數(shù)據(jù),5.recv(buffersize)表示接收數(shù)據(jù),buffersize 是每次接收數(shù)據(jù)的長度,TCP編程3 創(chuàng)建TCP服務器端程序服務端創(chuàng)建過程：1.bi,20,TCP編程,3 創(chuàng)建TCP服務器端程序,創(chuàng)建TCP服務端套接字，設置端口號為8989

15、，設置監(jiān)聽，準備接受客戶端發(fā)來的數(shù)據(jù)，并顯示客戶端的IP和端口號，演示TCP 服務端程序,。,import socket,if _name_=_main_:,#創(chuàng)建TCP服務器端套接字,tcp_server_socket=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM),#設置端口號復用，讓程序退出端口號立即釋放,tcp_server_socket.setsockopt(socket.SOL_SOCKET,socket.SO_REUSEADDR,True),#給程序綁定端口號,tcp_server_socket.bind(,8989),#設置監(jiān)聽

16、,#128:最大等待建立連接的個數(shù)，提示：目前是單任務的服務端，同一時刻只能服務于一個客戶端，后續(xù)使用多任務能夠讓服務端同時服務于多個客戶端，,#不需要讓客戶端等待建立連接,tcp_server_socket.listen(128),TCP編程3 創(chuàng)建TCP服務器端程序創(chuàng)建TCP服務端套接字，,21,TCP編程,3 創(chuàng)建TCP服務器端程序,創(chuàng)建TCP服務端套接字，設置端口號為8989，設置監(jiān)聽，準備接受客戶端發(fā)來的數(shù)據(jù)，并顯示客戶端的IP和端口號，演示TCP 服務端程序,。,#等待客戶端建立連接的請求,只有客戶端和服務端建立連接成功代碼才會解阻塞，代碼才能繼續(xù)往下執(zhí)行,#1.專門和客戶端通信的套接字：service_client_socket,#2.客戶端的ip地址和端口號：ip_port,service_client_socket,ip_port=tcp_server_socket.accept(),#代碼執(zhí)行到此說明連接建立成功,print(客戶端的ip地址和端口號:,ip_port),#接收客戶端發(fā)送的數(shù)據(jù),這次接收數(shù)據(jù)的最大字節(jié)數(shù)是1024,recv_data=service_