【Python使用】python高级进阶知识md总结第9篇：案例-多任务版TCP服务端程序开发,1. 需求【附代码文档】

python高级进阶全知识知识笔记总结完整教程（附代码资料）主要内容讲述：操作系统，虚拟机软件。ls命令选项，mkdir和rm命令选项。压缩和解压缩命令，文件权限命令。编辑器 vim，软件安装。获取进程编号，进程执行带有参数的任务。线程执行带有参数的任务，线程的注意点。死锁，进程和线程的对比。TCP 网络应用程序开发流程，TCP 客户端程序开发。案例-多任务版TCP服务端程序开发，socket之send和recv原理剖析。HTTP 请求报文，HTTP响应报文。静态Web服务器-返回指定页面数据，静态Web服务器-多任务版。静态Web服务器-命令行启动动态绑定端口号，html 的介绍。表单标签，表单提交。css 属性，JavaScript的介绍。操作标签元素属性，数组及操作方法。选择集转移，获取和设置元素内容。ajax，数据库。命令行客户端MySQL的使用，as和distinct关键字。聚合函数，分组查询。数据库设计之三范式，外键SQL语句的编写。创建表并给某个字段添加数据，修改goods表结构。闭包，闭包的使用。带有参数的装饰器，类装饰器的使用。路由列表功能开发，装饰器方式的添加路由。logging日志，property属性。深拷贝和浅拷贝，正则表达式的概述。匹配多个字符，匹配开头和结尾。

全套笔记资料代码移步： 前往gitee仓库查看

感兴趣的小伙伴可以自取哦，欢迎大家点赞转发~

全套教程部分目录：

部分文件图片：

案例-多任务版TCP服务端程序开发

学习目标

• 能够说出多任务版TCP服务端程序的实现过程

1. 需求

目前我们开发的TCP服务端程序只能服务于一个客户端，如何开发一个多任务版的TCP服务端程序能够服务于多个客户端呢?

完成多任务，可以使用线程，比进程更加节省内存资源。

2. 具体实现步骤

1. 编写一个TCP服务端程序，循环等待接受客户端的连接请求
2. 当客户端和服务端建立连接成功，创建子线程，使用子线程专门处理客户端的请求，防止主线程阻塞
3. 把创建的子线程设置成为守护主线程，防止主线程无法退出。

3. 多任务版TCP服务端程序的示例代码:

import socket
import threading


  
  
# 处理客户端的请求操作
  
  
def handle_client_request(service_client_socket, ip_port):
    # 循环接收客户端发送的数据
    while True:
        # 接收客户端发送的数据
        recv_data = service_client_socket.recv(1024)
        # 容器类型判断是否有数据可以直接使用if语句进行判断，如果容器类型里面有数据表示条件成立，否则条件失败
        # 容器类型: 列表、字典、元组、字符串、set、range、二进制数据
        if recv_data:
            print(recv_data.decode("gbk"), ip_port)
            # 回复
            service_client_socket.send("ok，问题正在处理中...".encode("gbk"))

        else:
            print("客户端下线了:", ip_port)
            break
    # 终止和客户端进行通信
    service_client_socket.close()


if __name__ == '__main__':
    # 创建tcp服务端套接字
    tcp_server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
    # 设置端口号复用，让程序退出端口号立即释放
    tcp_server_socket.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, True)
    # 绑定端口号
    tcp_server_socket.bind(("", 9090))
    # 设置监听, listen后的套接字是被动套接字，只负责接收客户端的连接请求
    tcp_server_socket.listen(128)
    # 循环等待接收客户端的连接请求
    while True:
        # 等待接收客户端的连接请求
        service_client_socket, ip_port = tcp_server_socket.accept()
        print("客户端连接成功:", ip_port)
        # 当客户端和服务端建立连接成功以后，需要创建一个子线程，不同子线程负责接收不同客户端的消息
        sub_thread = threading.Thread(target=handle_client_request, args=(service_client_socket, ip_port))
        # 设置守护主线程
        sub_thread.setDaemon(True)
        # 启动子线程
        sub_thread.start()


    # tcp服务端套接字可以不需要关闭，因为服务端程序需要一直运行
    # tcp_server_socket.close()

执行结果:

客户端连接成功: ('172.16.47.209', 51528)
客户端连接成功: ('172.16.47.209', 51714)
hello1 ('172.16.47.209', 51528)
hello2 ('172.16.47.209', 51714)

4. 小结

1. 编写一个TCP服务端程序，循环等待接受客户端的连接请求

while True:
     service_client_socket, ip_port = tcp_server_socket.accept()

2. 当客户端和服务端建立连接成功，创建子线程，使用子线程专门处理客户端的请求，防止主线程阻塞

while True:
     service_client_socket, ip_port = tcp_server_socket.accept() 
     sub_thread = threading.Thread(target=handle_client_request, args=(service_client_socket, ip_port))
     sub_thread.start()

3. 把创建的子线程设置成为守护主线程，防止主线程无法退出。

while True:
     service_client_socket, ip_port = tcp_server_socket.accept() 
     sub_thread = threading.Thread(target=handle_client_request, args=(service_client_socket, ip_port))
     sub_thread.setDaemon(True) 
     sub_thread.start()

socket之send和recv原理剖析

学习目标

• 能够知道send和recv的底层工作原理

1. 认识TCP socket的发送和接收缓冲区

当创建一个TCP socket对象的时候会有一个发送缓冲区和一个接收缓冲区，这个发送和接收缓冲区指的就是内存中的一片空间。

2. send原理剖析

send是不是直接把数据发给服务端?

不是，要想发数据，必须得通过网卡发送数据，应用程序是无法直接通过网卡发送数据的，它需要调用操作系统接口，也就是说，应用程序把发送的数据先写入到发送缓冲区(内存中的一片空间)，再由操作系统控制网卡把发送缓冲区的数据发送给服务端网卡。

3. recv原理剖析

recv是不是直接从客户端接收数据?

不是，应用软件是无法直接通过网卡接收数据的，它需要调用操作系统接口，由操作系统通过网卡接收数据，把接收的数据写入到接收缓冲区(内存中的一片空间），应用程序再从接收缓存区获取客户端发送的数据。

4. send和recv原理剖析图

说明:

• 发送数据是发送到发送缓冲区
• 接收数据是从接收缓冲区 获取

5. 小结

不管是recv还是send都不是直接接收到对方的数据和发送数据到对方，发送数据会写入到发送缓冲区，接收数据是从接收缓冲区来读取，发送数据和接收数据最终是由操作系统控制网卡来完成。

HTTP 协议

学习目标

• 能够知道 HTTP 协议的作用

1. HTTP 协议的介绍

HTTP 协议的全称是(HyperText Transfer Protocol)，翻译过来就是超文本传输协议。

超文本是超级文本的缩写，是指超越文本限制或者超链接，比如:图片、音乐、视频、超链接等等都属于超文本。

HTTP 协议的制作者是蒂姆·伯纳斯-李，1991年设计出来的，HTTP 协议设计之前目的是传输网页数据的，现在允许传输任意类型的数据。

传输 HTTP 协议格式的数据是基于 TCP 传输协议的，发送数据之前需要先建立连接。

2. HTTP 协议的作用

它规定了浏览器和 Web 服务器通信数据的格式，也就是说浏览器和web服务器通信需要使用http协议。

3. 浏览器访问web服务器的通信过程

通信效果图:

4. 小结

• HTTP协议是一个超文本传输协议
• HTTP协议是一个基于TCP传输协议传输数据的
• HTTP协议规定了浏览器和 Web 服务器通信数据的格式

URL

学习目标

• 能够知道URL的组成部分

1. URL的概念

URL的英文全拼是(Uniform Resoure Locator),表达的意思是统一资源定位符，通俗理解就是网络资源地址，也就是我们常说的网址。

2. URL的组成

URL的样子:

[

URL的组成部分:

1. 协议部分: [
2. 域名部分: news.163.com
3. 资源路径部分: /18/1122/10/E178J2O4000189FH.html

域名:

域名就是IP地址的别名，它是用点进行分割使用英文字母和数字组成的名字，使用域名目的就是方便的记住某台主机IP地址。

URL的扩展:

[

• 查询参数部分: ?page=1&count=10

参数说明:

• ? 后面的 page 表示第一个参数，后面的参数都使用 & 进行连接

3. 小结

• URL就是网络资源的地址，简称网址，通过URL能够找到网络中对应的资源数据。

• URL组成部分

  1. 协议部分
  2. 域名部分
  3. 资源路径部分
  4. 查询参数部分 [可选]

查看HTTP协议的通信过程

学习目标

• 能够使用谷歌浏览器的开发者工具查看HTTP协议的通信过程

1. 谷歌浏览器开发者工具的使用

首先需要安装Google Chrome浏览器，然后Windows和Linux平台按F12调出开发者工具, mac OS选择 视图 -> 开发者 -> 开发者工具或者直接使用 alt+command+i 这个快捷键，还有一个多平台通用的操作就是在网页右击选择检查。

开发者工具的效果图:

开发者工具的标签选项说明:

• 元素（Elements）：用于查看或修改HTML标签
• 控制台（Console）：执行js代码
• 源代码（Sources）：查看静态资源文件，断点调试JS代码
• 网络（Network）：查看http协议的通信过程

开发者工具使用效果图:

开发者工具的使用说明:

1. 点击Network标签选项
2. 在浏览器的地址栏输入百度的网址，就能看到请求百度首页的http的通信过程
3. 这里的每项记录都是请求+响应的一次过程

2. 查看HTTP协议的通信过程

查看http请求信息效果图:

查看http响应信息效果图:

3. 小结

• 谷歌浏览器的开发者工具是查看http协议的通信过程利器，通过Network标签选项可以查看每一次的请求和响应的通信过程，调出开发者工具的通用方法是在网页右击选择检查。

• 开发者工具的Headers选项总共有三部分组成:

  1. General: 主要信息
  2. Response Headers: 响应头
  3. Request Headers: 请求头

• Response选项是查看响应体信息的

未完待续， 同学们请等待下一期

全套笔记资料代码移步： 前往gitee仓库查看

感兴趣的小伙伴可以自取哦，欢迎大家点赞转发~