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編程語言，擁有許多優(yōu)勢，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@些工具來開發(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。讓我們先來看一個(gè)簡單的服務(wù)器和客戶端之間通信的例子：

服務(wù)器端:

import socket

# 創(chuàng)建 socket 對象
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)，超過后排隊(duì)
s.listen(5) 

while True:
    # 建立客戶端連接
    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()

客戶端:

import socket              

# 創(chuàng)建 socket 對象
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模塊提供了一套簡單的API，以幫助我們快速地建立網(wǎng)絡(luò)連接。讓我們通過一個(gè)聊天室應(yīng)用來更深入地理解socket編程：

# 這是一個(gè)簡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模塊來同時(shí)處理多個(gè)socket連接。當(dāng)新的客戶端連接進(jìn)來時(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)給所有其他的客戶端。

HTTP網(wǎng)絡(luò)請求

在Python中，我們常常使用requests庫進(jìn)行HTTP請求。它的使用方法非常直觀，讓我們看一個(gè)簡單的例子：

import requests

# 發(fā)起 GET 請求
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)請求及其高級用法

在Python中，我們常常使用requests庫進(jìn)行HTTP請求。然而，requests庫除了基礎(chǔ)的GET，POST請求之外，還支持更多高級的功能，比如session對象、cookie處理和代理設(shè)置等。

比如我們可以使用session對象來維持一個(gè)會話，這在需要登錄后才能訪問的網(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'})

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

異步IO網(wǎng)絡(luò)編程

Python的 asyncio 庫為我們提供了異步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)簡單的異步網(wǎng)絡(luò)請求的例子：

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庫來解析HTML，并抓取我們需要的信息：

import requests
from bs4 import BeautifulSoup

# 發(fā)起請求
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開發(fā)

Python在Web開發(fā)方面也表現(xiàn)出色。比如我們可以使用Flask庫來快速地開發(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。它支持FTP的大部分命令，而且由于它是純Python編寫的，所以在任何Python支持的平臺上都可以運(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模

塊快速創(chuàng)建一個(gè)簡單的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)器上啟動一個(gè)簡單的HTTP服務(wù)器，默認(rèn)端口為8000。這對于快速分享文件或者進(jìn)行一些簡單的web開發(fā)非常有用。

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

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