Python-Python高阶技巧：HTTP协议、静态Web服务器程序开发、循环接收客户端的连接请求

放下华子我只抽RuiKe52023-11-15 20:50

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20231114 初版

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  • 版本说明
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  • HTTP协议
    • 1、网址
      • [1.1 网址的概念](#1.1 网址的概念)
      • [1.2 URL的组成](#1.2 URL的组成)
      • [1.3 知识要点](#1.3 知识要点)
    • 2、HTTP协议的介绍
      • [2.1 HTTP协议的概念及作用](#2.1 HTTP协议的概念及作用)
      • [2.2 HTTP协议的概念及作用](#2.2 HTTP协议的概念及作用)
      • [2.3 浏览器访问Web服务器的过程](#2.3 浏览器访问Web服务器的过程)
    • 3、HTTP请求报文
      • [3.1 HTTP最常见的请求报文有两种](#3.1 HTTP最常见的请求报文有两种)
      • [3.2 HTTP GET请求报文分析](#3.2 HTTP GET请求报文分析)
      • [3.3 HTTP POST请求报文分析](#3.3 HTTP POST请求报文分析)
      • [3.4 知识要点](#3.4 知识要点)
    • 4、HTTP响应报文
      • [4.1 HTTP 响应报文分析](#4.1 HTTP 响应报文分析)
      • [4.2 HTTP 状态码介绍](#4.2 HTTP 状态码介绍)
    • 5、查看HTTP协议的通信过程
      • [5.1 谷歌浏览器开发者工具的使用](#5.1 谷歌浏览器开发者工具的使用)
      • [5.2 查看HTTP协议的通信过程](#5.2 查看HTTP协议的通信过程)
      • [5.3 知识要点](#5.3 知识要点)
  • 静态Web服务器程序开发
    • [6、 搭建Python自带的静态Web服务器](#6、 搭建Python自带的静态Web服务器)
      • [6.1 什么是静态Web服务器？](#6.1 什么是静态Web服务器？)
      • [6.2 搭建Python自带的静态Web服务器](#6.2 搭建Python自带的静态Web服务器)
      • [6.3 访问搭建的静态Web服务器](#6.3 访问搭建的静态Web服务器)
      • [6.4 查看浏览器和搭建的静态Web服务器的通信过程](#6.4 查看浏览器和搭建的静态Web服务器的通信过程)
      • [6.5 知识要点](#6.5 知识要点)
    • 7、静态Web服务器-返回固定页面数据
      • [7.1 开发自己的静态Web服务器](#7.1 开发自己的静态Web服务器)
      • [7.2 获取浏览器的HTTP请求报文](#7.2 获取浏览器的HTTP请求报文)
      • [7.3 组装固定页面数据的响应报文](#7.3 组装固定页面数据的响应报文)
      • [7.4 知识要点](#7.4 知识要点)

HTTP协议

1、网址

1.1 网址的概念

网址又称为URL，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。

URL地址：https://www.itcast.com/18/1122/10/E178J2O4000189FH.html

1.2 URL的组成

域名 ：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。

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

1.3 知识要点

网址就是网络资源的地址，又称为URL，通过URL能够找到对应的资源数据。

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]

2、HTTP协议的介绍

通过HTTP协议 来规定浏览器 和web服务器 之间通讯的数据的格式

2.1 HTTP协议的概念及作用

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

​ 超文本是指在文本数据的基础上还包括非文本数据 ，非文本数据有图片 、音乐 、视频 等，而这些非文本数据会使用链接 的方式进行加载显示，通俗来说超文本就是带有链接的文本数据 也就是我们常说的网页数据。

2.2 HTTP协议的概念及作用

​ 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 。它是浏览器和Web服务器传输数据的一个协议(HTTP)。

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。

TCP传输协议 是用来保证网络中传输的数据的安全性 的，HTTP协议 是用来规定这些数据的具体格式的。

注意:

​ HTTP协议规定的数据格式是浏览器和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。

2.3 浏览器访问Web服务器的过程

注意：
HTTP协议分别规定了请求数据的格式，响应数据的格式。并且他们一般都是成对出现的

3、HTTP请求报文

3.1 HTTP最常见的请求报文有两种

  • GET方式的请求报文
  • POST方式的请求报文

说明：

  • GET: 获取Web服务器数据
  • POST: 向Web服务器提交数据

3.2 HTTP GET请求报文分析

python 复制代码 
---- 请求行 ----
GET /a/b/c HTTP/1.1  # GET请求方式 请求资源路径 HTTP协议版本
---- 请求头 -----
Host: www.itcast.cn  # 服务器的主机地址和端口号,默认是80
Connection: keep-alive # 和服务端保持长连接
Upgrade-Insecure-Requests: 1 # 让浏览器升级不安全请求，使用https请求
User-Agent: Mozilla/5.0 (Macintosh; Intel Mac OS X 10_12_4) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/69.0.3497.100 Safari/537.36  # 用户代理，也就是客户端的名称
Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,image/webp,image/apng,*/*;q=0.8 # 可接受的数据类型
Accept-Encoding: gzip, deflate # 可接受的压缩格式
Accept-Language: zh-CN,zh;q=0.9 #可接受的语言
Cookie: pgv_pvi=1246921728; # 登录用户的身份标识
---- 空行 ----
python 复制代码 
GET / HTTP/1.1\r\n
Host: www.itcast.cn\r\n  
Connection: keep-alive\r\n
Upgrade-Insecure-Requests: 1\r\n
User-Agent: Mozilla/5.0 (Macintosh; Intel Mac OS X 10_12_4) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/69.0.3497.100 Safari/537.36\r\n
Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,image/webp,image/apng,*/*;q=0.8\r\n
Accept-Encoding: gzip, deflate\r\n
Accept-Language: zh-CN,zh;q=0.9\r\n
Cookie: pgv_pvi=1246921728; \r\n
\r\n  (请求头信息后面还有一个单独的'\r\n'不能省略)

说明：

每项数据之间使用:\r\n

3.3 HTTP POST请求报文分析

python 复制代码 
---- 请求行 ----
POST /xmweb?host=mail.itcast.cn&_t=1542884567319 HTTP/1.1 # POST请求方式 请求资源路径 HTTP协议版本
---- 请求头 ----
Host: mail.itcast.cn # 服务器的主机地址和端口号,默认是80
Connection: keep-alive # 和服务端保持长连接
Content-Type: application/x-www-form-urlencoded  # 告诉服务端请求的数据类型
User-Agent: Mozilla/5.0 (Macintosh; Intel Mac OS X 10_12_4) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/69.0.3497.100 Safari/537.36 # 客户端的名称
---- 空行 ----
---- 请求体 ----
username=hello&pass=hello # 请求参数
python 复制代码 
POST /xmweb?host=mail.itcast.cn&_t=1542884567319 HTTP/1.1\r\n
Host: mail.itcast.cn\r\n
Connection: keep-alive\r\n
Content-Type: application/x-www-form-urlencoded\r\n
User-Agent: Mozilla/5.0 (Macintosh; Intel Mac OS X 10_12_4) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/69.0.3497.100 Safari/537.36\r\n
\r\n(请求头信息后面还有一个单独的'\r\n'不能省略)
username=hello&pass=hello

说明：

每项数据之间使用:\r\n

3.4 知识要点

4、HTTP响应报文

4.1 HTTP 响应报文分析

响应行是由三部分组成：HTTP协议版本 状态码 状态描述

python 复制代码 
--- 响应行/状态行 ---
HTTP/1.1 200 OK # HTTP协议版本 状态码 状态描述
--- 响应头 ---
Server: Tengine # 服务器名称
Content-Type: text/html; charset=UTF-8 # 内容类型
Connection: keep-alive # 和客户端保持长连接
Date: Fri, 23 Nov 2018 02:01:05 GMT # 服务端的响应时间
--- 空行 ---
--- 响应体 ---
<!DOCTYPE html><html lang="en"> ...</html> # 响应给客户端的数据

4.2 HTTP 状态码介绍

状态码是用于表示Web服务器响应状态的3位数字代码

最常见的状态码是200

5、查看HTTP协议的通信过程

5.1 谷歌浏览器开发者工具的使用

​ 安装Google Chrome浏览器，在Windows和Linux平台按F12 调出开发者工具, Mac中选择"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。

提示：开发者工具还是查看网页布局和JS代码调试的利器。

​ 注意：每一次浏览器和服务器的数据通讯，都是成对出现的即请求和响应，同时每一次请求和响应都必须符合HTTP协议的格式。

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

使用说明：

  1. 点击Network标签选项
  2. 在浏览器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

5.2 查看HTTP协议的通信过程

5.3 知识要点

​ 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。

Headers选项总共有三部分组成:

①General: 主要信息

②Response Headers: 响应头

③Request Headers: 请求头

Response选项是查看响应体信息的

静态Web服务器程序开发

6、 搭建Python自带的静态Web服务器

6.1 什么是静态Web服务器？

可以为发出请求的浏览器提供静态文档的程序。

​ 平时我们浏览百度新闻数据的时候，每天的新闻数据都会发生变化，那访问的这个页面就是动态的，而我们开发的是静态的，每天访问我们自己的静态web服务器，页面的数据不会发生变化。

6.2 搭建Python自带的静态Web服务器

​ -m表示运行包里面的模块，执行这个命令的时候，需要进入你自己指定静态文件的目录，然后通过浏览器就能访问对应的html文件了，这样一个静态的web服务器就搭建好了。

6.3 访问搭建的静态Web服务器

访问Web服务器：

6.4 查看浏览器和搭建的静态Web服务器的通信过程

HTTP的通信过程：

6.5 知识要点

​ 静态Web服务器是为发出请求的浏览器提供静态文档的程序 ，搭建Python自带的Web服务器使用 python3 --m http.server 端口号这个命令即可，端口号不指定默认是8000

强调！应答体中携带的数据发送到浏览器，浏览器经过渲染产生具体页面.

7、静态Web服务器-返回固定页面数据

7.1 开发自己的静态Web服务器

开发步骤：

  1. 编写一个TCP服务端程序。
  2. 获取浏览器发送的HTTP请求报文数据。
  3. 读取固定页面数据，把页面数据组装成HTTP响应报文数据发送给浏览器。
  4. HTTP响应报文数据发送完成以后，关闭服务于客户端的套接字。

TCP服务端程序代码：

python 复制代码 
import socket
# 创建tcp服务端套接字
tcp_server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
# 设置socket选项，立即释放端口
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
tcp_server_socket.listen(128)
# 循环接收客户端的连接请求
while True:
conn_socket, ip_port = tcp_server_socket.accept()

7.2 获取浏览器的HTTP请求报文

python 复制代码 
import socket
# 创建tcp服务端套接字
tcp_server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
# 中间代码省略......
# 循环接收客户端的连接请求
while True:
conn_socket, ip_port = tcp_server_socket.accept()
# 获取客户端的请求报文数据
client_request_data = conn_socket.recv(4096)
print(client_request_data)

7.3 组装固定页面数据的响应报文

python 复制代码 
# 使用rb的原因是浏览器也有可能请求的是图片
with open("index.html", "rb") as file:
file_data = file.read()
response_line = "HTTP/1.1 200 OK\r\n" # 响应行
# 响应头
response_header = "Server: PWS1.0\r\nContent-Type: text/html;charset=utf-8\r\n"
response_body = file_data # 响应体
# 拼接响应报文数据
response_data = (response_line + response_header + "\r\n").encode("utf-8") + response_body
# 发送响应报文数据
conn_socket.send(response_data)
conn_socket.close()

7.4 知识要点

  1. 编写一个TCP服务端程序
python 复制代码 
 tcp_server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
  # 循环接收客户端的连接请求
	while True:
conn_socket, ip_port = tcp_server_socket.accept()
  1. 获取浏览器发送的http请求报文数据
python 复制代码 
 client_request_data = conn_socket.recv(4096)
  1. 读取固定页面数据，把页面数据组装成HTTP响应报文数据发送给浏览器。
python 复制代码 
response_data = (response_line + response_header + "\r\n").encode("utf-8") + response_body
 conn_socket.send(response_data)
  1. HTTP响应报文数据发送完成以后，关闭服务于客户端的套接字。
python 复制代码 
 conn_socket.close()

后续待补充！

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