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深入Python網(wǎng)絡(luò)編程:從基礎(chǔ)到實(shí)踐
匿名網(wǎng)友發(fā)布于:2023-06-25 15:48:24
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Python,作為一種被廣泛使用的高級(jí)編程語(yǔ)言,擁有許多優(yōu)勢(shì),其中之一就是它的網(wǎng)絡(luò)編程能力。Python的強(qiáng)大網(wǎng)絡(luò)庫(kù)如socket, requests, urllib, asyncio,等等,讓它在網(wǎng)絡(luò)編程中表現(xiàn)優(yōu)秀。本文將深入探討Python在網(wǎng)絡(luò)編程中的應(yīng)用,包括了基礎(chǔ)的socket編程,到高級(jí)的異步IO網(wǎng)絡(luò)編程,以及我們?nèi)绾文軌虺浞掷眠@些工具來(lái)開(kāi)發(fā)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。

Socket編程基礎(chǔ)

Socket是網(wǎng)絡(luò)編程的基石。Python的socket模塊提供了一套簡(jiǎn)單的API,可以幫助我們快速地建立網(wǎng)絡(luò)連接。讓我們先來(lái)看一個(gè)簡(jiǎn)單的服務(wù)器和客戶(hù)端之間通信的例子:

服務(wù)器端:

 

import socket

# 創(chuàng)建 socket 對(duì)象
s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)

# 綁定端口
s.bind(('localhost', 12345))

# 設(shè)置最大連接數(shù),超過(guò)后排隊(duì)
s.listen(5) 

while True:
    # 建立客戶(hù)端連接
    c, addr = s.accept()      
    print ('Got connection from', addr)
    
    # 發(fā)送數(shù)據(jù)
    c.send('Thank you for connecting'.encode())
    
    # 關(guān)閉連接
    c.close()                

 

客戶(hù)端:

 

import socket              

# 創(chuàng)建 socket 對(duì)象
s = socket.socket()         

# 連接到服務(wù)器
s.connect(('localhost', 12345))

# 接收數(shù)據(jù)
print (s.recv(1024).decode())
s.close()                     

 

運(yùn)行服務(wù)器端代碼,然后運(yùn)行客戶(hù)端代碼,輸出如下:

 

Got connection from ('127.0.0.1', 51768)
Thank you for connecting

 

這里使用的是TCP協(xié)議進(jìn)行通信,TCP是一種面向連接的協(xié)議,它保證了兩臺(tái)計(jì)算機(jī)之間的穩(wěn)定通信。

Socket編程基礎(chǔ)及其實(shí)踐

如上所述,Socket是網(wǎng)絡(luò)編程的基石。Python的socket模塊提供了一套簡(jiǎn)單的API,以幫助我們快速地建立網(wǎng)絡(luò)連接。讓我們通過(guò)一個(gè)聊天室應(yīng)用來(lái)更深入地理解socket編程:

 

# 這是一個(gè)簡(jiǎn)單的命令行聊天室服務(wù)器

import socket
import select

server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
server_socket.bind(('localhost', 12345))
server_socket.listen(10)
inputs = [server_socket]

while inputs:
    rs, _, _ = select.select(inputs, [], [])

    for r in rs:
        if r is server_socket:
            client_socket, _ = r.accept()
            inputs.append(client_socket)
        else:
            msg = r.recv(1024)
            if not msg:
                inputs.remove(r)
            else:
                for socket in inputs:
                    if socket is not server_socket:
                        socket.send(msg)

 

這個(gè)服務(wù)器使用select模塊來(lái)同時(shí)處理多個(gè)socket連接。當(dāng)新的客戶(hù)端連接進(jìn)來(lái)時(shí),它就將這個(gè)新的socket添加到輸入列表中。當(dāng)服務(wù)器收到一個(gè)消息時(shí),它就將這個(gè)消息轉(zhuǎn)發(fā)給所有其他的客戶(hù)端。

HTTP網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求

在Python中,我們常常使用requests庫(kù)進(jìn)行HTTP請(qǐng)求。它的使用方法非常直觀,讓我們看一個(gè)簡(jiǎn)單的例子:

 

import requests

# 發(fā)起 GET 請(qǐng)求
response = requests.get('https://www.example.com')

# 輸出響應(yīng)的文本信息
print(response.text)

 

HTTP網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求及其高級(jí)用法

在Python中,我們常常使用requests庫(kù)進(jìn)行HTTP請(qǐng)求。然而,requests庫(kù)除了基礎(chǔ)的GET,POST請(qǐng)求之外,還支持更多高級(jí)的功能,比如session對(duì)象、cookie處理和代理設(shè)置等。

比如我們可以使用session對(duì)象來(lái)維持一個(gè)會(huì)話(huà),這在需要登錄后才能訪問(wèn)的網(wǎng)站上非常有用:

 

import requests

s = requests.Session()

# 先進(jìn)行登錄
s.post('http://httpbin.org/post', data = {'key':'value'})

# 然后訪問(wèn)需要登錄后才能看到的頁(yè)面
r = s.get('http://httpbin.org/cookies')
print(r.text)

 

異步IO網(wǎng)絡(luò)編程

Python的 asyncio 庫(kù)為我們提供了異步IO的能力,讓我們可以在網(wǎng)絡(luò)編程中實(shí)現(xiàn)更高效的IO操作。下面是一個(gè)簡(jiǎn)單的異步網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求的例子:

 

import asyncio
import aiohttp

async def fetch(session, url):
    async with session.get(url) as response:
        return await response.text()

async def main():
    async with aiohttp.ClientSession() as session:
        html = await fetch(session, 'http://python.org')
        print(html)

loop = asyncio.get_event_loop()
loop.run_until_complete(main())

 

網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)抓取

Python的網(wǎng)絡(luò)編程能力也使其成為網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)抓取的絕佳工具。比如我們可以使用BeautifulSoup庫(kù)來(lái)解析HTML,并抓取我們需要的信息:

 

import requests
from bs4 import BeautifulSoup

# 發(fā)起請(qǐng)求
r = requests.get('http://example.com')

# 解析HTML
soup = BeautifulSoup(r.text, 'html.parser')

# 抓取所有的鏈接
links = [a['href'] for a in soup.find_all('a', href=True)]
print(links)

 

Web開(kāi)發(fā)

Python在Web開(kāi)發(fā)方面也表現(xiàn)出色。比如我們可以使用Flask庫(kù)來(lái)快速地開(kāi)發(fā)一個(gè)web應(yīng)用:

 

from flask import Flask, render_template

app = Flask(__name__)

@app.route("/")
def hello():
    return render_template('index.html')

if __name__ == "__main__":
    app.run()

 

Flask可以讓我們快速地創(chuàng)建一個(gè)web應(yīng)用,而且它還支持路由、模板渲染和靜態(tài)文件等web開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)功能。

FTP服務(wù)

你知道Python還可以作為一個(gè)FTP服務(wù)器嗎?pyftpdlib是一個(gè)強(qiáng)大的,高度可配置的FTP服務(wù)器庫(kù)。它支持FTP的大部分命令,而且由于它是純Python編寫(xiě)的,所以在任何Python支持的平臺(tái)上都可以運(yùn)行。

One More Thing...

最后,讓我分享一個(gè)很有用但又很少人知道的技巧:使用Python的http.server

塊快速創(chuàng)建一個(gè)簡(jiǎn)單的web服務(wù)器。只需要在命令行中輸入以下命令:

 

python -m http.server

 

這條命令將在你的機(jī)器上啟動(dòng)一個(gè)簡(jiǎn)單的HTTP服務(wù)器,默認(rèn)端口為8000。這對(duì)于快速分享文件或者進(jìn)行一些簡(jiǎn)單的web開(kāi)發(fā)非常有用。

以上就是Python在網(wǎng)絡(luò)編程方面的基礎(chǔ)知識(shí)和一些高級(jí)用法,希望這些信息能對(duì)你有所幫助。

轉(zhuǎn)載自:https://www.cnblogs.com/xfuture/p/17502303.html