1. HTTP、socket、TCP

HTTP位于应用层.png

HTTP--Hyper Text Transfer Protocol，超文本传输协议

HTTP是一种建立在TCP上的无状态连接，整个基本的工作流程是客户端发送一个HTTP请求，说明客户端想要访问的资源和请求的动作，服务端收到请求之后，服务端开始处理请求，并根据请求做出相应的动作访问服务器资源，最后通过发送HTTP响应把结果返回给客户端。其中一个请求的开始到一个响应的结束称为事务，当一个事物结束后还会在服务端添加一条日志条目。

TCP--Transmission Control Protocol，传输控制协议

TCP是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议，由IETF的RFC 793定义。在简化的计算机网络OSI模型中，它完成第四层传输层所指定的功能，用户数据报协议（UDP）是同一层内另一个重要的传输协议。TCP层是位于IP层之上，应用层之下的中间层。不同主机的应用层之间经常需要可靠的、像管道一样的连接，但是IP层不提供这样的流机制，而是提供不可靠的包交换。

Socket通信

Socket用于在两个的应用程序之间相互通信，socket是属于TCP\IP的上一层。
socket可以使得应用直接与TCP打交道，可以自己定义一种与HTTP同级别的协议。
客户方和服务方。当两个应用之间需要采用SOCKET通信时，首先需要在两个应用之间（可能位于同一台机器，也可能位于不同的机器）建立SOCKET连接，发起呼叫连接请求的一方为客户方，接受呼叫连接请求的一方成为服务方。
Socket通信中客户方和服务方事前有一个约定，这个约定就是PORT（端口号）客户方可以通过服务方所在机器的IP地址或机器名称和端口号唯一的确定方式来呼叫服务方。在客户方呼叫之前，服务方必须处于侦听状态，侦听是否有客户要求建立连接。一旦接到连接请求，服务方可以根据情况建立或拒绝连接。
连接方式有两种，同步方式（Blocking）和异步方式(noBlocking)。客户方发送的消息可以是文本，也可以是二进制信息流。当客户方的消息到达服务方端口时，会自动触发一个事件（event），服务方只要接管该事件，就可以接受来自客户方的消息了。

2. Client和Server实现通信

Server端

import socket


server = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
server.bind(('0.0.0.0', 8000))  # 可接收任意ip,端口8000
server.listen()
sock, addr = server.accept()

# 获取从客户端发送的数据
# 一次获取1K的数据
data = sock.recv(1024)
print(data.decode("utf-8"))
sock.send("hello {}".format(data.decode("utf-8")).encode("utf-8"))
server.close()
sock.close()

>>> doudou

Client端

import socket


client = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
client.connect(('127.0.0.1', 8000))  # 本机ip,端口8000
client.send("doudou".encode("utf-8"))
data = client.recv(1024)
print(data.decode("utf-8"))
client.close()

>>> hello doudou

socket框架图.png

3. 实现聊天

Server端

import socket


server = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
server.bind(('0.0.0.0', 8000))  # 可接收任意ip,端口8000
server.listen()
sock, addr = server.accept()

# 获取从客户端发送的数据
# 一次获取1K的数据
while True:
    data = sock.recv(1024)
    print(data.decode("utf-8"))
    re_data = input()
    sock.send(re_data.encode("utf=8"))

>>> 你好
>>> 嗯， 你好
>>> 你在干嘛？
>>> 我在coding

Client端

import socket


client = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
client.connect(('127.0.0.1', 8000))  # 本机ip,端口8000
while True:
    re_data = input()
    client.send(re_data.encode("utf=8"))
    data = client.recv(1024)
    print(data.decode("utf-8"))

>>> 你好
>>> 嗯， 你好
>>> 你在干嘛？
>>> 我在coding

4. 使用多线程实现，多用于用户访问

Server端

import threading
import socket


server = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
server.bind(('0.0.0.0', 8000))  # 可接收任意ip,端口8000
server.listen()


def handle_sock(sock, addr):
    while True:
        data = sock.recv(1024)
        data = data.decode("utf-8")
        if data == 'bye':
            sock.send("out-line".encode("utf=8"))
            sock.close()
            break
        print(data)
        re_data = input()
        sock.send(re_data.encode("utf=8"))


# 获取从客户端发送的数据
# 一次获取1K的数据
while True:
    sock, addr = server.accept()
    # 用线程去处理新接收的链接（用户）
    client_thread = threading.Thread(target=handle_sock, args=(sock, addr))
    client_thread.start()

>>> client1
>>> server1
>>> client2
>>> server2

client1端

import socket


client = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
client.connect(('127.0.0.1', 8000))  # 本机ip,端口8000
while True:
    re_data = input()
    client.send(re_data.encode("utf=8"))
    data = client.recv(1024)
    print(data.decode("utf-8"))

>>> client1
>>> server1
>>> bye
>>> out-line

client2端

import socket


client = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
client.connect(('127.0.0.1', 8000))  # 本机ip,端口8000
while True:
    re_data = input()
    client.send(re_data.encode("utf=8"))
    data = client.recv(1024)
    print(data.decode("utf-8"))

>>> client2
>>> server2
>>> bye
>>> out-line

5. socket 模拟http请求

案例使用socket模拟http请求返回百度首页

# requests -> urllib -> socket
import socket
from urllib.parse import urlparse


def get_url(url):
    # 通过socket请求html
    url = urlparse(url)
    host = url.netloc
    path = url.path
    if path == "":
        path = "/"

    # 建立socket链接
    client = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
    client.connect((host, 80))

    client.send("GET {} HTTP/1.1\r\nHost:{}\r\nConnection:close\r\n\r\n".format(path, host).encode("utf-8"))

    data = b""
    while True:
        d = client.recv(1024)
        if d:
            data += d
        else:
            break
    data = data.decode("utf-8")
    # 使去掉头部信息
    html_data = data.split("\r\n\r\n")[1]
    print(data)
    client.close()

if __name__ == '__main__':
    get_url("http://www.baidu.com")

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