Python網(wǎng)絡編程之HTTP協(xié)議的python應用

更新時間：2022年11月10日 10:41:52 作者：廣龍宇

HTTP是在網(wǎng)絡上傳輸HTML的協(xié)議，用于瀏覽器和服務器的通信，這篇文章主要介紹了Python網(wǎng)絡編程之HTTP協(xié)議的python應用,需要的朋友可以參考下

搭建python自帶靜態(tài)web服務器

1. 靜態(tài)Web服務器是什么？

可以為發(fā)出請求的瀏覽器提供靜態(tài)文檔的程序。

平時我們?yōu)g覽百度新聞數(shù)據(jù)的時候，每天的新聞數(shù)據(jù)都會發(fā)生變化，那訪問的這個頁面就是動態(tài)的，而我們開發(fā)的是靜態(tài)的，頁面的數(shù)據(jù)不會發(fā)生變化。

2. 如何搭建Python自帶的靜態(tài)Web服務器

搭建Python自帶的靜態(tài)Web服務器使用 python3 -m http.server 端口號, 效果圖如下:

-m選項說明:

-m表示運行包里面的模塊，執(zhí)行這個命令的時候，需要進入你自己指定靜態(tài)文件的目錄，然后通過瀏覽器就能訪問對應的 html文件了，這樣一個靜態(tài)的web服務器就搭建好了。

3. 訪問搭建的靜態(tài)Web服務器

通過瀏覽器訪問搭建的靜態(tài)Web服務器，效果圖如下:

4. 查看瀏覽器和搭建的靜態(tài)Web服務器的通信過程

查看http的通信過程,效果圖如下:

靜態(tài)web服務器-返回固定頁面數(shù)據(jù)

1. 開發(fā)自己的靜態(tài)Web服務器

實現(xiàn)步驟:

編寫一個TCP服務端程序
獲取瀏覽器發(fā)送的http請求報文數(shù)據(jù)
讀取固定頁面數(shù)據(jù)，把頁面數(shù)據(jù)組裝成HTTP響應報文數(shù)據(jù)發(fā)送給瀏覽器。
HTTP響應報文數(shù)據(jù)發(fā)送完成以后，關閉服務于客戶端的套接字。

2. 靜態(tài)Web服務器-返回固定頁面數(shù)據(jù)的示例代碼

import socket
 
 
if __name__ == '__main__':
    # 創(chuàng)建tcp服務端套接字
    tcp_server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
    # 設置端口號復用, 程序退出端口立即釋放
    tcp_server_socket.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, True)
    # 綁定端口號
    tcp_server_socket.bind(("", 9000))
    # 設置監(jiān)聽
    tcp_server_socket.listen(128)
    while True:
        # 等待接受客戶端的連接請求
        new_socket, ip_port = tcp_server_socket.accept()
        # 代碼執(zhí)行到此，說明連接建立成功
        recv_client_data = new_socket.recv(4096)
        # 對二進制數(shù)據(jù)進行解碼
        recv_client_content = recv_client_data.decode("utf-8")
        print(recv_client_content)
 
        with open("static/index.html", "rb") as file:
            # 讀取文件數(shù)據(jù)
            file_data = file.read()
        # 響應行
        response_line = "HTTP/1.1 200 OK\r\n"
        # 響應頭
        response_header = "Server: PWS1.0\r\n"
 
        # 響應體
        response_body = file_data
 
        # 拼接響應報文
        response_data = (response_line + response_header + "\r\n").encode("utf-8") + response_body
        # 發(fā)送數(shù)據(jù)
        new_socket.send(response_data)
 
        # 關閉服務與客戶端的套接字
        new_socket.close()

靜態(tài)web服務器-返回指定頁面數(shù)據(jù)

1. 靜態(tài)Web服務器的問題

目前的Web服務器，不管用戶訪問什么頁面，返回的都是固定頁面的數(shù)據(jù)，接下來需要根據(jù)用戶的請求返回指定頁面的數(shù)據(jù)

返回指定頁面數(shù)據(jù)的實現(xiàn)步驟:

獲取用戶請求資源的路徑
根據(jù)請求資源的路徑，讀取指定文件的數(shù)據(jù)
組裝指定文件數(shù)據(jù)的響應報文，發(fā)送給瀏覽器
判斷請求的文件在服務端不存在，組裝404狀態(tài)的響應報文，發(fā)送給瀏覽器

2. 靜態(tài)Web服務器-返回指定頁面數(shù)據(jù)的示例代碼

import socket
 
 
def main():
    # 創(chuàng)建tcp服務端套接字
    tcp_server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
    # 設置端口號復用, 程序退出端口立即釋放
    tcp_server_socket.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, True)
    # 綁定端口號
    tcp_server_socket.bind(("", 9000))
    # 設置監(jiān)聽
    tcp_server_socket.listen(128)
    while True:
        # 等待接受客戶端的連接請求
        new_socket, ip_port = tcp_server_socket.accept()
        # 代碼執(zhí)行到此，說明連接建立成功
        recv_client_data = new_socket.recv(4096)
        if len(recv_client_data) == 0:
            print("關閉瀏覽器了")
            new_socket.close()
            return
 
        # 對二進制數(shù)據(jù)進行解碼
        recv_client_content = recv_client_data.decode("utf-8")
        print(recv_client_content)
        # 根據(jù)指定字符串進行分割， 最大分割次數(shù)指定2
        request_list = recv_client_content.split(" ", maxsplit=2)
 
        # 獲取請求資源路徑
        request_path = request_list[1]
        print(request_path)
 
        # 判斷請求的是否是根目錄，如果條件成立，指定首頁數(shù)據(jù)返回
        if request_path == "/":
            request_path = "/index.html"
 
        try:
            # 動態(tài)打開指定文件
            with open("static" + request_path, "rb") as file:
                # 讀取文件數(shù)據(jù)
                file_data = file.read()
        except Exception as e:
            # 請求資源不存在，返回404數(shù)據(jù)
            # 響應行
            response_line = "HTTP/1.1 404 Not Found\r\n"
            # 響應頭
            response_header = "Server: PWS1.0\r\n"
            with open("static/error.html", "rb") as file:
                file_data = file.read()
            # 響應體
            response_body = file_data
 
            # 拼接響應報文
            response_data = (response_line + response_header + "\r\n").encode("utf-8") + response_body
            # 發(fā)送數(shù)據(jù)
            new_socket.send(response_data)
        else:
            # 響應行
            response_line = "HTTP/1.1 200 OK\r\n"
            # 響應頭
            response_header = "Server: PWS1.0\r\n"
 
            # 響應體
            response_body = file_data
 
            # 拼接響應報文
            response_data = (response_line + response_header + "\r\n").encode("utf-8") + response_body
            # 發(fā)送數(shù)據(jù)
            new_socket.send(response_data)
        finally:
            # 關閉服務與客戶端的套接字
            new_socket.close()
 
if __name__ == '__main__':
    main()

靜態(tài)web服務器-多任務實現(xiàn)

1. 靜態(tài)Web服務器的問題

目前的Web服務器，不能支持多用戶同時訪問，只能一個一個的處理客戶端的請求，那么如何開發(fā)多任務版的web服務器同時處理多個客戶端的請求?

可以使用多線程，比進程更加節(jié)省內(nèi)存資源。

多任務版web服務器程序的實現(xiàn)步驟:

當客戶端和服務端建立連接成功，創(chuàng)建子線程，使用子線程專門處理客戶端的請求，防止主線程阻塞。
把創(chuàng)建的子線程設置成為守護主線程，防止主線程無法退出。

把創(chuàng)建的子線程設置成為守護主線程，防止主線程無法退出。

2. 靜態(tài)Web服務器-多任務版的示例代碼

import socket
import threading
# 處理客戶端的請求
def handle_client_request(new_socket):
    # 代碼執(zhí)行到此，說明連接建立成功
    recv_client_data = new_socket.recv(4096)
    if len(recv_client_data) == 0:
        print("關閉瀏覽器了")
        new_socket.close()
        return
 
    # 對二進制數(shù)據(jù)進行解碼
    recv_client_content = recv_client_data.decode("utf-8")
    print(recv_client_content)
    # 根據(jù)指定字符串進行分割， 最大分割次數(shù)指定2
    request_list = recv_client_content.split(" ", maxsplit=2)
 
    # 獲取請求資源路徑
    request_path = request_list[1]
    print(request_path)
 
    # 判斷請求的是否是根目錄，如果條件成立，指定首頁數(shù)據(jù)返回
    if request_path == "/":
        request_path = "/index.html"
 
    try:
        # 動態(tài)打開指定文件
        with open("static" + request_path, "rb") as file:
            # 讀取文件數(shù)據(jù)
            file_data = file.read()
    except Exception as e:
        # 請求資源不存在，返回404數(shù)據(jù)
        # 響應行
        response_line = "HTTP/1.1 404 Not Found\r\n"
        # 響應頭
        response_header = "Server: PWS1.0\r\n"
        with open("static/error.html", "rb") as file:
            file_data = file.read()
        # 響應體
        response_body = file_data
 
        # 拼接響應報文
        response_data = (response_line + response_header + "\r\n").encode("utf-8") + response_body
        # 發(fā)送數(shù)據(jù)
        new_socket.send(response_data)
    else:
        # 響應行
        response_line = "HTTP/1.1 200 OK\r\n"
        # 響應頭
        response_header = "Server: PWS1.0\r\n"
 
        # 響應體
        response_body = file_data
 
        # 拼接響應報文
        response_data = (response_line + response_header + "\r\n").encode("utf-8") + response_body
        # 發(fā)送數(shù)據(jù)
        new_socket.send(response_data)
    finally:
        # 關閉服務與客戶端的套接字
        new_socket.close()
 
 
# 程序入口函數(shù)
def main():
    # 創(chuàng)建tcp服務端套接字
    tcp_server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
    # 設置端口號復用, 程序退出端口立即釋放
    tcp_server_socket.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, True)
    # 綁定端口號
    tcp_server_socket.bind(("", 9000))
    # 設置監(jiān)聽
    tcp_server_socket.listen(128)
 
    while True:
        # 等待接受客戶端的連接請求
        new_socket, ip_port = tcp_server_socket.accept()
        print(ip_port)
        # 當客戶端和服務器建立連接程，創(chuàng)建子線程
        sub_thread = threading.Thread(target=handle_client_request, args=(new_socket,))
        # 設置守護主線程
        sub_thread.setDaemon(True)
        # 啟動子線程執(zhí)行對應的任務
        sub_thread.start()
 
 
if __name__ == '__main__':
    main()

靜態(tài)web服務器-面向對象開發(fā)

1. 以面向對象的方式開發(fā)靜態(tài)Web服務器

實現(xiàn)步驟:

把提供服務的Web服務器抽象成一個類(HTTPWebServer)
提供Web服務器的初始化方法，在初始化方法里面創(chuàng)建socket對象
提供一個開啟Web服務器的方法，讓Web服務器處理客戶端請求操作。

2. 靜態(tài)Web服務器-面向對象開發(fā)的示例代碼

import socket
import threading
# 定義web服務器類
class HttpWebServer(object):
    def __init__(self):
        # 創(chuàng)建tcp服務端套接字
        tcp_server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
        # 設置端口號復用, 程序退出端口立即釋放
        tcp_server_socket.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, True)
        # 綁定端口號
        tcp_server_socket.bind(("", 9000))
        # 設置監(jiān)聽
        tcp_server_socket.listen(128)
        # 保存創(chuàng)建成功的服務器套接字
        self.tcp_server_socket = tcp_server_socket
 
    # 處理客戶端的請求
    @staticmethod
    def handle_client_request(new_socket):
        # 代碼執(zhí)行到此，說明連接建立成功
        recv_client_data = new_socket.recv(4096)
        if len(recv_client_data) == 0:
            print("關閉瀏覽器了")
            new_socket.close()
            return
 
        # 對二進制數(shù)據(jù)進行解碼
        recv_client_content = recv_client_data.decode("utf-8")
        print(recv_client_content)
        # 根據(jù)指定字符串進行分割， 最大分割次數(shù)指定2
        request_list = recv_client_content.split(" ", maxsplit=2)
 
        # 獲取請求資源路徑
        request_path = request_list[1]
        print(request_path)
 
        # 判斷請求的是否是根目錄，如果條件成立，指定首頁數(shù)據(jù)返回
        if request_path == "/":
            request_path = "/index.html"
 
        try:
            # 動態(tài)打開指定文件
            with open("static" + request_path, "rb") as file:
                # 讀取文件數(shù)據(jù)
                file_data = file.read()
        except Exception as e:
            # 請求資源不存在，返回404數(shù)據(jù)
            # 響應行
            response_line = "HTTP/1.1 404 Not Found\r\n"
            # 響應頭
            response_header = "Server: PWS1.0\r\n"
            with open("static/error.html", "rb") as file:
                file_data = file.read()
            # 響應體
            response_body = file_data
 
            # 拼接響應報文
            response_data = (response_line + response_header + "\r\n").encode("utf-8") + response_body
            # 發(fā)送數(shù)據(jù)
            new_socket.send(response_data)
        else:
            # 響應行
            response_line = "HTTP/1.1 200 OK\r\n"
            # 響應頭
            response_header = "Server: PWS1.0\r\n"
 
            # 響應體
            response_body = file_data
 
            # 拼接響應報文
            response_data = (response_line + response_header + "\r\n").encode("utf-8") + response_body
            # 發(fā)送數(shù)據(jù)
            new_socket.send(response_data)
        finally:
            # 關閉服務與客戶端的套接字
            new_socket.close()
 
    # 啟動web服務器進行工作
    def start(self):
        while True:
            # 等待接受客戶端的連接請求
            new_socket, ip_port = self.tcp_server_socket.accept()
            # 當客戶端和服務器建立連接程，創(chuàng)建子線程
            sub_thread = threading.Thread(target=self.handle_client_request, args=(new_socket,))
            # 設置守護主線程
            sub_thread.setDaemon(True)
            # 啟動子線程執(zhí)行對應的任務
            sub_thread.start()
# 程序入口函數(shù)
def main():
    # 創(chuàng)建web服務器對象
    web_server = HttpWebServer()
    # 啟動web服務器進行工作
    web_server.start()
if __name__ == '__main__':
    main()

靜態(tài)web服務器-命令行啟動動態(tài)綁定端口號

1. 開發(fā)命令行啟動動態(tài)綁定端口號的靜態(tài)web服務器

實現(xiàn)步驟:

獲取執(zhí)行python程序的終端命令行參數(shù)
判斷參數(shù)的類型，設置端口號必須是整型
給Web服務器類的初始化方法添加一個端口號參數(shù)，用于綁定端口號

2. 靜態(tài)Web服務器-命令行啟動動態(tài)綁定端口號的示例代碼

import socket
import threading
import sys
# 定義web服務器類
class HttpWebServer(object):
    def __init__(self, port):
        # 創(chuàng)建tcp服務端套接字
        tcp_server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
        # 設置端口號復用, 程序退出端口立即釋放
        tcp_server_socket.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, True)
        # 綁定端口號
        tcp_server_socket.bind(("", port))
        # 設置監(jiān)聽
        tcp_server_socket.listen(128)
        # 保存創(chuàng)建成功的服務器套接字
        self.tcp_server_socket = tcp_server_socket
 
    # 處理客戶端的請求
    @staticmethod
    def handle_client_request(new_socket):
        # 代碼執(zhí)行到此，說明連接建立成功
        recv_client_data = new_socket.recv(4096)
        if len(recv_client_data) == 0:
            print("關閉瀏覽器了")
            new_socket.close()
            return
 
        # 對二進制數(shù)據(jù)進行解碼
        recv_client_content = recv_client_data.decode("utf-8")
        print(recv_client_content)
        # 根據(jù)指定字符串進行分割， 最大分割次數(shù)指定2
        request_list = recv_client_content.split(" ", maxsplit=2)
 
        # 獲取請求資源路徑
        request_path = request_list[1]
        print(request_path)
 
        # 判斷請求的是否是根目錄，如果條件成立，指定首頁數(shù)據(jù)返回
        if request_path == "/":
            request_path = "/index.html"
 
        try:
            # 動態(tài)打開指定文件
            with open("static" + request_path, "rb") as file:
                # 讀取文件數(shù)據(jù)
                file_data = file.read()
        except Exception as e:
            # 請求資源不存在，返回404數(shù)據(jù)
            # 響應行
            response_line = "HTTP/1.1 404 Not Found\r\n"
            # 響應頭
            response_header = "Server: PWS1.0\r\n"
            with open("static/error.html", "rb") as file:
                file_data = file.read()
            # 響應體
            response_body = file_data
 
            # 拼接響應報文
            response_data = (response_line + response_header + "\r\n").encode("utf-8") + response_body
            # 發(fā)送數(shù)據(jù)
            new_socket.send(response_data)
        else:
            # 響應行
            response_line = "HTTP/1.1 200 OK\r\n"
            # 響應頭
            response_header = "Server: PWS1.0\r\n"
 
            # 響應體
            response_body = file_data
 
            # 拼接響應報文
            response_data = (response_line + response_header + "\r\n").encode("utf-8") + response_body
            # 發(fā)送數(shù)據(jù)
            new_socket.send(response_data)
        finally:
            # 關閉服務與客戶端的套接字
            new_socket.close()
 
    # 啟動web服務器進行工作
    def start(self):
        while True:
            # 等待接受客戶端的連接請求
            new_socket, ip_port = self.tcp_server_socket.accept()
            # 當客戶端和服務器建立連接程，創(chuàng)建子線程
            sub_thread = threading.Thread(target=self.handle_client_request, args=(new_socket,))
            # 設置守護主線程
            sub_thread.setDaemon(True)
            # 啟動子線程執(zhí)行對應的任務
            sub_thread.start()
 
# 程序入口函數(shù)
def main():
 
    print(sys.argv)
    # 判斷命令行參數(shù)是否等于2,
    if len(sys.argv) != 2:
        print("執(zhí)行命令如下: python3 xxx.py 8000")
        return
 
    # 判斷字符串是否都是數(shù)字組成
    if not sys.argv[1].isdigit():
        print("執(zhí)行命令如下: python3 xxx.py 8000")
        return
 
    # 獲取終端命令行參數(shù)
    port = int(sys.argv[1])
    # 創(chuàng)建web服務器對象
    web_server = HttpWebServer(port)
    # 啟動web服務器進行工作
    web_server.start()
if __name__ == '__main__':
    main()

到此這篇關于Python網(wǎng)絡編程之HTTP協(xié)議的python應用的文章就介紹到這了,更多相關python http協(xié)議內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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