Python教程(三十):网络编程基础
off999 2025-08-06 22:30 37 浏览 0 评论
今日目标
o 理解网络编程的基本概念和协议
o 掌握Socket编程的基础知识
o 学会创建HTTP客户端和服务器
o 了解网络编程的安全考虑
网络编程概述
网络编程是计算机之间进行通信的基础,Python提供了丰富的网络编程库:
o socket:底层网络通信
o http.client:HTTP客户端
o urllib:URL处理
o requests:高级HTTP库
o asyncio:异步网络编程
网络协议层次
应用层 HTTP, FTP, SMTP
传输层 TCP, UDP
网络层 IP
链路层 以太网, WiFi
物理层 电缆, 光纤
Socket编程基础
1. 创建Socket
import socket
# 创建TCP Socket
tcp_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
# 创建UDP Socket
udp_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
# Socket类型说明
# AF_INET: IPv4地址族
# AF_INET6: IPv6地址族
# SOCK_STREAM: TCP协议
# SOCK_DGRAM: UDP协议
2. TCP客户端示例
import socket
import time
def tcp_client():
"""TCP客户端示例"""
# 创建Socket
client = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
try:
# 连接服务器
server_address = ('localhost', 8888)
print(f"连接到服务器: {server_address}")
client.connect(server_address)
# 发送数据
message = "Hello, Server!"
client.send(message.encode('utf-8'))
print(f"发送: {message}")
# 接收响应
data = client.recv(1024)
response = data.decode('utf-8')
print(f"收到: {response}")
except ConnectionRefusedError:
print("连接被拒绝,请确保服务器正在运行")
except Exception as e:
print(f"连接错误: {e}")
finally:
client.close()
print("连接已关闭")
# 运行客户端
if __name__ == "__main__":
tcp_client()
3. TCP服务器示例
import socket
import threading
import time
class TCPServer:
def __init__(self, host='localhost', port=8888):
self.host = host
self.port = port
self.server_socket = None
self.clients = []
def start(self):
"""启动服务器"""
try:
# 创建服务器Socket
self.server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
# 设置端口重用
self.server_socket.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, 1)
# 绑定地址
self.server_socket.bind((self.host, self.port))
# 开始监听
self.server_socket.listen(5)
print(f"服务器启动成功,监听地址: {self.host}:{self.port}")
# 接受客户端连接
while True:
client_socket, client_address = self.server_socket.accept()
print(f"新客户端连接: {client_address}")
# 为每个客户端创建新线程
client_thread = threading.Thread(
target=self.handle_client,
args=(client_socket, client_address)
)
client_thread.start()
self.clients.append(client_socket)
except Exception as e:
print(f"服务器错误: {e}")
finally:
self.stop()
def handle_client(self, client_socket, client_address):
"""处理客户端连接"""
try:
while True:
# 接收数据
data = client_socket.recv(1024)
if not data:
break
# 解码数据
message = data.decode('utf-8')
print(f"来自 {client_address}: {message}")
# 发送响应
response = f"服务器收到: {message}"
client_socket.send(response.encode('utf-8'))
except Exception as e:
print(f"处理客户端 {client_address} 时出错: {e}")
finally:
client_socket.close()
if client_socket in self.clients:
self.clients.remove(client_socket)
print(f"客户端 {client_address} 断开连接")
def stop(self):
"""停止服务器"""
if self.server_socket:
self.server_socket.close()
for client in self.clients:
client.close()
print("服务器已停止")
# 启动服务器
if __name__ == "__main__":
server = TCPServer()
try:
server.start()
except KeyboardInterrupt:
print("\n正在关闭服务器...")
server.stop()
HTTP编程
1. 使用urllib
import urllib.request
import urllib.parse
import urllib.error
import json
def http_get_example():
"""HTTP GET请求示例"""
try:
# 发送GET请求
url = "https://jsonplaceholder.typicode.com/posts/1"
with urllib.request.urlopen(url) as response:
data = response.read()
result = json.loads(data.decode('utf-8'))
print("GET请求结果:")
print(f"标题: {result['title']}")
print(f"内容: {result['body']}")
except urllib.error.URLError as e:
print(f"URL错误: {e}")
except Exception as e:
print(f"请求错误: {e}")
def http_post_example():
"""HTTP POST请求示例"""
try:
# 准备数据
post_data = {
"title": "Python网络编程",
"body": "学习Python网络编程很有趣",
"userId": 1
}
# 编码数据
data = json.dumps(post_data).encode('utf-8')
# 创建请求
url = "https://jsonplaceholder.typicode.com/posts"
req = urllib.request.Request(
url,
data=data,
headers={'Content-Type': 'application/json'}
)
# 发送请求
with urllib.request.urlopen(req) as response:
result = json.loads(response.read().decode('utf-8'))
print("POST请求结果:")
print(f"新帖子ID: {result['id']}")
print(f"标题: {result['title']}")
except urllib.error.URLError as e:
print(f"URL错误: {e}")
except Exception as e:
print(f"请求错误: {e}")
# 运行示例
http_get_example()
print("-" * 50)
http_post_example()
2. 使用requests库
import requests
import json
class HTTPClient:
def __init__(self, base_url="https://jsonplaceholder.typicode.com"):
self.base_url = base_url
self.session = requests.Session()
self.session.headers.update({
'User-Agent': 'Python-HTTPClient/1.0',
'Content-Type': 'application/json'
})
def get(self, endpoint, params=None):
"""发送GET请求"""
try:
url = f"{self.base_url}{endpoint}"
response = self.session.get(url, params=params, timeout=10)
response.raise_for_status()
return response.json()
except requests.RequestException as e:
print(f"GET请求错误: {e}")
return None
def post(self, endpoint, data=None):
"""发送POST请求"""
try:
url = f"{self.base_url}{endpoint}"
response = self.session.post(url, json=data, timeout=10)
response.raise_for_status()
return response.json()
except requests.RequestException as e:
print(f"POST请求错误: {e}")
return None
def put(self, endpoint, data=None):
"""发送PUT请求"""
try:
url = f"{self.base_url}{endpoint}"
response = self.session.put(url, json=data, timeout=10)
response.raise_for_status()
return response.json()
except requests.RequestException as e:
print(f"PUT请求错误: {e}")
return None
def delete(self, endpoint):
"""发送DELETE请求"""
try:
url = f"{self.base_url}{endpoint}"
response = self.session.delete(url, timeout=10)
response.raise_for_status()
return response.status_code == 204
except requests.RequestException as e:
print(f"DELETE请求错误: {e}")
return False
# 使用示例
client = HTTPClient()
# 获取所有帖子
posts = client.get("/posts")
if posts:
print(f"获取到 {len(posts)} 个帖子")
for post in posts[:3]:
print(f"- {post['title']}")
# 创建新帖子
new_post = {
"title": "Python网络编程教程",
"body": "这是一个关于Python网络编程的详细教程",
"userId": 1
}
created_post = client.post("/posts", new_post)
if created_post:
print(f"新帖子创建成功,ID: {created_post['id']}")
# 更新帖子
update_data = {"title": "更新的标题"}
updated_post = client.put(f"/posts/{created_post['id']}", update_data)
if updated_post:
print(f"帖子更新成功: {updated_post['title']}")
# 删除帖子
if client.delete(f"/posts/{created_post['id']}"):
print("帖子删除成功")
网络编程安全
1. 输入验证
import re
import socket
def validate_ip_address(ip):
"""验证IP地址格式"""
pattern = r'^(\d{1,3}\.){3}\d{1,3}#39;
if not re.match(pattern, ip):
return False
parts = ip.split('.')
for part in parts:
if not 0 <= int(part) <= 255:
return False
return True
def validate_port(port):
"""验证端口号"""
try:
port_num = int(port)
return 1 <= port_num <= 65535
except ValueError:
return False
def safe_socket_connect(host, port):
"""安全的Socket连接"""
if not validate_ip_address(host):
raise ValueError(f"无效的IP地址: {host}")
if not validate_port(port):
raise ValueError(f"无效的端口号: {port}")
try:
sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
sock.settimeout(10) # 设置超时
sock.connect((host, port))
return sock
except socket.timeout:
raise ConnectionError("连接超时")
except socket.error as e:
raise ConnectionError(f"连接失败: {e}")
2. 数据加密
import ssl
import socket
def create_ssl_client(host, port):
"""创建SSL客户端"""
try:
# 创建SSL上下文
context = ssl.create_default_context()
# 创建Socket
sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
# 包装为SSL Socket
ssl_sock = context.wrap_socket(sock, server_hostname=host)
# 连接
ssl_sock.connect((host, port))
return ssl_sock
except ssl.SSLError as e:
print(f"SSL错误: {e}")
return None
except Exception as e:
print(f"连接错误: {e}")
return None
def create_ssl_server(host, port, cert_file, key_file):
"""创建SSL服务器"""
try:
# 创建SSL上下文
context = ssl.SSLContext(ssl.PROTOCOL_TLS_SERVER)
context.load_cert_chain(cert_file, key_file)
# 创建Socket
sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
sock.bind((host, port))
sock.listen(5)
# 包装为SSL Socket
ssl_sock = context.wrap_socket(sock, server_side=True)
return ssl_sock
except Exception as e:
print(f"SSL服务器创建失败: {e}")
return None
今日总结
今天我们学习了网络编程的基础知识:
1. Socket编程:TCP和UDP通信的基础
2. HTTP编程:使用urllib和requests进行HTTP请求
3. 网络安全:输入验证、SSL加密等安全考虑
4. 实用示例:客户端和服务器开发
网络编程是Python应用开发的重要组成部分,掌握这些知识对于开发Web应用、网络工具、分布式系统等都至关重要。
- 上一篇:python 文件操作
- 下一篇:Python-面向对象编程入门
相关推荐
- apisix动态修改路由的原理_动态路由协议rip的配置
-
ApacheAPISIX能够实现动态修改路由(DynamicRouting)的核心原理,是它将传统的静态Nginx配置彻底解耦,通过中心化配置存储(如etcd)+OpenRest...
- 使用 Docker 部署 OpenResty Manager 搭建可视化反向代理系统
-
在之前的文章中,xiaoz推荐过可视化Nginx反向代理工具NginxProxyManager,最近xiaoz还发现一款功能更加强大,界面更加漂亮的OpenRestyManager,完全可以替代...
- OpenResty 入门指南:从基础到动态路由实战
-
一、引言1.1OpenResty简介OpenResty是一款基于Nginx的高性能Web平台,通过集成Lua脚本和丰富的模块,将Nginx从静态反向代理转变为可动态编程的应用平台...
- OpenResty 的 Lua 动态能力_openresty 动态upstream
-
OpenResty的Lua动态能力是其最核心的优势,它将LuaJIT嵌入到Nginx的每一个请求处理阶段,使得开发者可以用Lua脚本动态控制请求的生命周期,而无需重新编译或rel...
- LVS和Nginx_lvs和nginx的区别
-
LVS(LinuxVirtualServer)和Nginx都是常用的负载均衡解决方案,广泛应用于大型网站和分布式系统中,以提高系统的性能、可用性和可扩展性。一、基本概念1.LVS(Linux...
- 外网连接到内网服务器需要端口映射吗,如何操作?
-
外网访问内网服务器通常需要端口映射(或内网穿透),这是跨越公网与私网边界的关键技术。操作方式取决于网络环境,以下分场景详解。一、端口映射的核心原理内网服务器位于私有IP地址段(如192.168.x.x...
- Nginx如何解决C10K问题(1万个并发连接)?
-
关注△mikechen△,十余年BAT架构经验倾囊相授!大家好,我是mikechen。Nginx是大型架构的必备中间件,下面我就全面来详解NginxC10k问题@mikechen文章来源:mikec...
- 炸场!Spring Boot 9 大内置过滤器实战手册:从坑到神
-
炸场!SpringBoot9大内置过滤器实战手册:从坑到神在Java开发圈摸爬滚打十年,见过太多团队重复造轮子——明明SpringBoot自带的过滤器就能解决的问题,偏偏要手写几十...
- WordPress和Typecho xmlrpc漏洞_wordpress主题漏洞
-
一般大家都关注WordPress,毕竟用户量巨大,而国内的Typecho作为轻量级的博客系统就关注的人并不多。Typecho有很多借鉴WordPress的,包括兼容的xmlrpc接口,而WordPre...
- Linux Shell 入门教程(六):重定向、管道与命令替换
-
在前几篇中,我们学习了函数、流程控制等Shell编程的基础内容。现在我们来探索更高级的功能:如何控制数据流向、将命令链接在一起、让命令间通信变得可能。一、输入输出重定向(>、>>...
- Nginx的location匹配规则,90%的人都没完全搞懂,一张图让你秒懂
-
刚配完nginx网站就崩了?运维和开发都头疼的location匹配规则优先级,弄错顺序直接导致500错误。核心在于nginx处理location时顺序严格:先精确匹配=,然后前缀匹配^~,接着按顺序正...
- liunx服务器查看故障命令有那些?_linux查看服务器性能命令
-
在Linux服务器上排查故障时,需要使用一系列命令来检查系统状态、日志文件、资源利用情况以及网络状况。以下是常用的故障排查命令,按照不同场景分类说明。1.系统资源相关命令1.1查看CPU使...
- 服务器被入侵的常见迹象有哪些?_服务器入侵可以被完全操纵吗
-
服务器被入侵可能会导致数据泄露、服务异常或完全失控。及时发现入侵迹象能够帮助你尽早采取措施,减少损失。以下是服务器被入侵的常见迹象以及相关的分析与处理建议。1.服务器被入侵的常见迹象1.1系统性能...
- 前端错误可观测最佳实践_前端错误提示
-
场景解析对于前端项目,生产环境的代码通常经过压缩、混淆和打包处理,当代码在运行过程中产生错误时,通常难以还原原始代码从而定位问题,对于深度混淆尤其如此,因此Mozilla自2011年开始发起并...
- 8个能让你的Kubernetes集群“瞬间崩溃”的配置错误
-
错误一:livenessProbe探针“自杀式”配置——30秒内让Pod重启20次现象:Pod状态在Running→Terminating→CrashLoopBackOff之间循环,重启间隔仅...
你 发表评论:
欢迎- 一周热门
- 最近发表
-
- apisix动态修改路由的原理_动态路由协议rip的配置
- 使用 Docker 部署 OpenResty Manager 搭建可视化反向代理系统
- OpenResty 入门指南:从基础到动态路由实战
- OpenResty 的 Lua 动态能力_openresty 动态upstream
- LVS和Nginx_lvs和nginx的区别
- 外网连接到内网服务器需要端口映射吗,如何操作?
- Nginx如何解决C10K问题(1万个并发连接)?
- 炸场!Spring Boot 9 大内置过滤器实战手册:从坑到神
- WordPress和Typecho xmlrpc漏洞_wordpress主题漏洞
- Linux Shell 入门教程(六):重定向、管道与命令替换
- 标签列表
-
- python计时 (73)
- python安装路径 (56)
- python类型转换 (93)
- python进度条 (67)
- python吧 (67)
- python的for循环 (65)
- python格式化字符串 (61)
- python静态方法 (57)
- python列表切片 (59)
- python面向对象编程 (60)
- python 代码加密 (65)
- python串口编程 (77)
- python封装 (57)
- python写入txt (66)
- python读取文件夹下所有文件 (59)
- python操作mysql数据库 (66)
- python获取列表的长度 (64)
- python接口 (63)
- python调用函数 (57)
- python多态 (60)
- python匿名函数 (59)
- python打印九九乘法表 (65)
- python赋值 (62)
- python异常 (69)
- python元祖 (57)