day 26 網絡編程基礎

1.軟件開發架構:
    開發軟件，必需要開發一套 客戶端 與 服務端。

    客戶端與服務端的做用
    服務端: 24小時不間斷提供服務
    客戶端: 若是想要找服務，就去尋找服務並享受

    軟件開發架構分爲兩種:
        C/S架構:
            Client: 客戶端
            Server: 服務端

            優勢:
                軟件的使用穩定，而且能夠節省網絡資源。

            缺點:
                1.若用戶想在同一個設備上使用多個軟件，必須下載多個客戶端。
                2.軟件的每一次更新，客戶端也必須跟着從新下載更新。

            C/S架構的軟件:
                例如: 電腦上的QQ、Pycharm等...手機端(移動端)的微信、王者榮耀等...

        B/S架構：
            Browser: 瀏覽器(客戶端)
            Server: 服務端

            優勢:
                以瀏覽器充當客戶端，無需用戶下載多個軟件，也無需用戶下載更新軟件版本，
                直接在瀏覽器上訪問須要使用的軟件。

            缺點:
                消耗網絡資源過大，當網絡不穩定時，軟件的使用也會不穩定。


            B/S架構的軟件:
                例如: 在瀏覽器(客戶端)上輸入某個軟件的域名(http://oldboyedu.com/)。


2.後期學習
    網絡編程、併發編程、數據庫開發 能夠開發一套C/S架構的軟件(防優酷系統)。
    前端html、css、js，web框架(網絡編程、併發編程) 能夠開發一套B/S架構的軟件(bbs系統)。


3.網絡編程

    - 網絡編程發展歷史
        全部先進的技術都源自於軍事，但願經過遠程獲取數據，因此出現了"網絡編程"。

        早期如何實現遠程通訊:
            - 打電話 ---> 電話線
            - 純平電腦(大屁股電腦) ---> 網線，有線網卡
            - 筆記本電腦 ---> 有線網卡、無線網卡

        要實現遠程通訊必須具有:
            1.物理鏈接介質 ---> 網卡....

            2.互聯網協議
                - 人與人之間溝通的介質: 中文、英語
                - 計算機之間溝通的介質: "互聯網協議"


4.互聯網協議
    互聯網協議又稱爲網絡七層協議，OSI七層協議，OSI是一個世界標準組織。

    OSI七層協議:
        - 應用層
        - 表示層
        - 會話層
        - 傳輸層
        - 網絡層
        - 數據鏈路層
        - 物理鏈接層

    學習由下到上:
        須要優先了解的協議一共5層:

        - 物理鏈接層
           基於電信號發送二進制的數據0101010111。
           010: 你  you
           101: 我  I

        - 數據鏈路層
            數據鏈路層的 "以太網協議"，專門用於處理基於電信號發送二進制的數據。

            以太網協議:
                1.規定好電信號數據的分組方式。
                2.每一臺鏈接網線的電腦都必需要由一塊 "網卡"。
                    - 網卡由不一樣廠商生產的
                        - 每塊網卡都會有世界上獨一無二12位的編號 "mac"地址。
                            - 前6位: 廠商號
                            - 後6位: 流水號

            - 交換機:
                可讓多臺電腦鏈接到一塊兒。

            基於以太網協議發送數據:
                特色:
                    廣播、單播

                弊端:
                    廣播風暴、不能跨局域網通訊。

            - 互聯網:
                讓局域網之間進行通訊。

        - 網絡層
            IP地址: 用於標識惟一的一臺計算機(局域網)的地址。
            IP: 點分十進制
                最小值: 0.0.0.0
                最大值: 255.255.255.255

            IPV4(瞭解):
                一開始用電腦的人很少，因此出現IPV4的協議版本。

            IPV6(瞭解):
                括號IP。

            本機IP: 迴環地址 127.0.0.1 ---> localhost

        - 傳輸層
            TCP/UDP協議，他們都是基於端口工做的。

            - 端口號: 標識電腦上某個一個軟件。

            - 端口號範圍: 0-65535

            注意:
                1.操做系統中，通常0-1024的端口都被默認使用了（0-1024不要動）
                2.儘可能使用8000以後的端口號 8001

            開發中經常使用軟件的默認端口號 (默寫) :
                mysql: 3306
                mongodb: 27017
                Django: 8000
                Tomcat: 8080
                Flask: 5000
                Redis: 6379


            若想服務端與客戶端進行通訊，必需要創建鏈接，產生雙向通道。
                一條是客戶端往服務端發送消息的。
                另外一條是服務端往客戶端發送消息的。

        - 應用層
            http
            ftp


總結:
    ip：用於惟一標識某一臺計算機的位置。
    port: 端口用於確認計算機上的一個應用軟件。

    ip + port: 世界上某一臺電腦上的一個應用軟件。

- TCP協議的工做原理:

    - TCP是一個流式協議

    - 三次握手，四次揮手(*******):
        - 三次握手建鏈接:
            創建雙向通道，創建好鏈接。
            - listen: 監聽
            - established: 確認請求創建鏈接

        - 發送數據:
            write
            read
            客戶端往服務端發送數據，數據存放在內存中，須要服務端確認收到，數據纔會在內存中釋放掉。

            不然，會隔一段時間發送一次，讓服務端返回確認收到。
            在一段時間內，若服務端仍是不返回確認收到，則取消發送。並釋放內存中的數據。

        - 四次揮手斷鏈接:
            - TIME_WAIT: 時間等待



5.Socket:

    1.什麼是Socket？
        socket是一個模塊，能夠寫一套C/S架構的套接字。

    2.爲何要使用Socket？
        socket套接字會封裝好各層協議的工做。
        好處:
            能夠節省開發成本。

    3.如何使用
        import socket


注意: 客戶端與服務端必須尊循:
    一端send，另外一端recv
    不一樣兩端同時send或recv

6.初始socket套接字
　　1.客戶端

#客戶端
import socket

# 買手機
client = socket.socket()

# 往服務端撥號
# client: 至關於客戶端往服務端挖的管道
client.connect(
    # ip + port: 尋找服務端
    ('127.0.0.1', 9527)
)

# 客戶端向服務端說話

client.send('你好 小賤賤'.encode('utf-8'))
data = client.recv(1024)
print(data)

# 關閉鏈接
client.close()

1.客戶端

#服務端
import socket

# 默認指定TCP協議
# 買手機
server = socket.socket()
# 插卡
server.bind(
    # ip + port
    ('127.0.0.1', 9527)
)
# 開機，等待接聽
server.listen(5)  # listen(5) 半鏈接池

# 監聽是否有消息
# conn: 至關於服務端往客戶端挖的管道
conn, addr = server.accept()
print(addr)

# 聽客戶端給我說話
data = conn.recv(1024).decode('utf-8')  # 能夠接收1024字節數據
print(data)

conn.send(b'hello xiao tank')

# 掛電話
conn.close()

# 關機
server.close()

7.循環通訊套接字

　　1.客戶端

import socket
client = socket.socket()
client.connect(
    ('127.0.0.1', 9527)
)


while True:
    send_msg = input('client---> server:')

    # 服務端往客戶端發送的數據
    client.send(send_msg.encode('utf-8'))

    if send_msg == 'q':
        break

    # 服務端返回的數據
    data = client.recv(1024).decode('utf-8')
    print(data)


client.close()

　2.服務端

import socket

server = socket.socket()
server.bind(
    ('127.0.0.1', 9527)
)
server.listen(5)  # listen(5) 半鏈接池

conn, addr = server.accept()
print(addr)

while True:
    # 接收客戶端發送過來的消息
    data = conn.recv(1024).decode('utf-8')  # 能夠接收1024字節數據
    print(data)

    if data == 'q':
        break

    # 讓服務端數據發送給客戶端的消息
    send_msg = input('server--->client: ').encode('utf-8')
    conn.send(send_msg)


conn.close()

8.服務端多個客戶端

　　1.客戶端

import socket

client = socket.socket()

client.connect(
    ('127.0.0.1', 8888)
)

while True:
    send_msg = input('client---》server:')

    client.send(send_msg.encode('utf-8'))

    if send_msg == 'q':
        break

    data = client.recv(1024).decode('utf-8')
    print(data)

client.close()

 

　　2.服務端

import socket
server = socket.socket()
server.bind(
    ('127.0.0.1', 8888)
)
server.listen(5)  # 半鏈接池,能夠「等待5個用戶接受服務」

while True:
    # 等待客戶端鏈接過來
    conn, addr = server.accept()
    print(addr)

    # 循環接收客戶端數據
    while True:
        try:
            data = conn.recv(1024).decode('utf-8')
            print(data)

            # mac和linux系統bug: b''
            if len(data) == 0:
                continue

            if data == 'q':
                break

            conn.send(data.encode('utf-8'))

        except Exception as e:
            print(e)
            break

    conn.close()