【Python使用】嘿马python高级进阶全体系教程第8篇:My Awesome Book,端口和端口号的介绍【附代码文档】

🏆🏆🏆教程全知识点简介:1.静态Web服务器涵盖固定页面数据返回、命令行启动动态端口绑定。2. Python高级特性包括闭包变量修改、装饰器(定义、语法糖、执行时间统计)、property属性、with语句和上下文管理器、深拷贝和浅拷贝。3. 正则表达式涉及多字符匹配(*、{m,n})、开头结尾匹配(^$)、字符排除匹配、分组匹配。4. 操作系统基础包括操作系统概念、虚拟机软件、Ubuntu系统、Linux内核及发行版。5. Linux命令系统涵盖目录查看、路径操作、文件操作(ls、mkdir、rm、cp、mv)、重定向、文件内容查看、链接、压缩解压缩(tar、zip)。6. 系统管理包括文件权限(chmod)、用户权限(whoami、passwd)、用户创建、编辑器vim、软件安装卸载。7. 并发编程涵盖多任务概念、进程(进程编号获取、参数传递)、线程(执行特性、共享变量、死锁处理)、进程线程对比、协程(概念、优点、gevent)。8. 网络编程包括端口概念、TCP协议特点、socket使用、TCP开发流程、客户端服务端开发。9. HTTP协议涉及浏览器服务器通信、URL组成、开发者工具使用。

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✨ 本教程项目亮点
🧠 知识体系完整:覆盖从基础原理、核心方法到高阶应用的全流程内容
💻 全技术链覆盖:完整前后端技术栈,涵盖开发必备技能
🚀 从零到实战:适合 0 基础入门到提升,循序渐进掌握核心能力
📚 丰富文档与代码示例:涵盖多种场景,可运行、可复用
🛠 工作与学习双参考:不仅适合系统化学习,更可作为日常开发中的查阅手册
🧩 模块化知识结构:按知识点分章节,便于快速定位和复习
📈 长期可用的技术积累:不止一次学习,而是能伴随工作与项目长期参考
🎯🎯🎯全教程总章节
🚀🚀🚀本篇主要内容
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端口和端口号的介绍
学习目标
- 能够说出端口和端口号的作用
1. 问题思考
不同电脑上的飞秋之间进行数据通信,它是如何保证把数据给飞秋而不是给其它软件呢?
其实,每运行一个网络程序都会有一个端口,想要给对应的程序发送数据,找到对应的端口即可。
端口效果图:
2. 什么是端口
端口是传输数据的通道,好比教室的门,是数据传输必经之路。
那么如何准确的找到对应的端口呢?
其实,每一个端口都会有一个对应的端口号,好比每个教室的门都有一个门牌号,想要找到端口通过端口号即可。
端口号效果图:
3. 什么端口号
操作系统为了统一管理这么多端口,就对端口进行了编号,这就是端口号,端口号其实就是一个数字,好比 现实生活中的门牌号,
端口号有65536个。
那么最终飞秋之间进行数据通信的流程是这样的,通过ip地址找到对应的设备,通过端口号找到对应的端口,然后通过端口把数据传输给应用程序。
最终通信流程效果图:
4. 端口和端口号的关系
端口号可以标识唯一的一个端口。
5. 端口号的分类
- 知名端口号
- 动态端口号
知名端口号:
知名端口号是指众所周知的端口号,范围从0到1023。
- 这些端口号一般固定分配给一些服务,比如21端口分配给FTP(文件传输协议)服务,25端口分配给SMTP(简单邮件传输协议)服务,80端口分配给HTTP服务。
动态端口号:
一般程序员开发应用程序使用端口号称为动态端口号, 范围是从1024到65535。
- 如果程序员开发的程序没有设置端口号,操作系统会在动态端口号这个范围内随机生成一个给开发的应用程序使用。
- 当运行一个程序默认会有一个端口号,当这个程序退出时,所占用的这个端口号就会被释放。
5. 小结
- 端口的作用就是给运行的应用程序提供传输数据的通道。
- 端口号的作用是用来区分和管理不同端口的,通过端口号能找到唯一个的一个端口。
- 端口号可以分为两类: 知名端口号 和 动态端口号
- 知名端口号的范围是0到1023
- 动态端口号的范围是1024到65535
TCP 的介绍
学习目标
- 能够说出TCP 的特点
1. 网络应用程序之间的通信流程
之前 学习了 IP 地址和端口号,通过 IP 地址能够找到对应的设备,然后再通过端口号找到对应的端口,再通过端口把数据传输给应用程序,这里要注意,数据不能随便发送,在发送之前还需要选择一个对应的传输协议,保证程序之间按照指定的传输规则进行数据的通信, 而这个传输协议就是 今天学习的 TCP。
2. TCP 的概念
TCP 的英文全拼(Transmission Control Protocol)简称传输控制协议,它是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议。
面向连接的效果图:
TCP 通信步骤:
- 创建连接
- 传输数据
- 关闭连接
说明:
TCP 通信模型相当于生活中的’打电话‘,在通信开始之前,一定要先建立好连接,才能发送数据,通信结束要关闭连接。
[Python 开发者指南]
3. TCP 的特点
-
面向连接
-
通信双方必须先建立好连接才能进行数据的传输,数据传输完成后,双方必须断开此连接,以释放系统资源。
-
可靠传输
-
TCP 采用发送应答机制
- 超时重传
- 错误校验
- 流量控制和阻塞管理
4. 总结
TCP 是一个稳定、可靠的传输协议,常用于对数据进行准确无误的传输,比如: 文件下载,浏览器上网。
socket 的介绍
学习目标
- 能够说出 socket 的作用
1. 问题思考
到目前为止 学习了 ip 地址和端口号还有 tcp 传输协议,为了保证数据的完整性和可靠性 使用 tcp 传输协议进行数据的传输,为了能够找到对应设备 需要使用 ip 地址,为了区别某个端口的应用程序接收数据 需要使用端口号,那么通信数据是如何完成传输的呢?
使用 socket 来完成
2. socket 的概念
socket (简称 套接字) 是进程之间通信一个工具,好比现实生活中的插座,所有的家用电器要想工作都是基于插座进行,进程之间想要进行网络通信需要基于这个 socket。
插座效果图:
socket 效果图:
3. socket 的作用
负责进程之间的网络数据传输,好比数据的搬运工。
4. socket 使用场景
不夸张的说,只要跟网络相关的应用程序或者软件都使用到了 socket。
5. 小结
进程之间网络数据的传输可以通过 socket 来完成,socket 就是进程间网络数据通信的工具。
[PyPDF2 文档]
TCP 网络应用程序开发流程
学习目标
- 能够知道TCP客户端程序的开发流程
[sys 文档]
1. TCP 网络应用程序开发流程的介绍
TCP 网络应用程序开发分为:
- TCP 客户端程序开发
- TCP 服务端程序开发
说明:
客户端程序是指运行在用户设备上的程序 服务端程序是指运行在服务器设备上的程序,专门为客户端提供数据服务。
2. TCP 客户端程序开发流程的介绍
步骤说明:
- 创建客户端套接字对象
- 和服务端套接字建立连接
[Pyramid 文档]
- 发送数据
- 接收数据
- 关闭客户端套接字
3. TCP 服务端程序开发流程的介绍
步骤说明:
- 创建服务端端套接字对象
- 绑定端口号
- 设置监听
- 等待接受客户端的连接请求
- 接收数据
- 发送数据
- 关闭套接字
4. 小结
- TCP 网络应用程序开发分为客户端程序开发和服务端程序开发。
- 主动发起建立连接请求的是客户端程序
- 等待接受连接请求的是服务端程序
TCP 客户端程序开发
学习目标
- 能够写出 TCP 客户端应用程序发送和接收消息
1. 开发 TCP 客户端程序开发步骤回顾
- 创建客户端套接字对象
- 和服务端套接字建立连接
- 发送数据
- 接收数据
- 关闭客户端套接字
[Pillow 文档]
2. socket 类的介绍
导入 socket 模块
import socket
创建客户端 socket 对象
socket.socket(AddressFamily, Type)
参数说明:
- AddressFamily 表示IP地址类型, 分为IPv4和IPv6
- Type 表示传输协议类型
方法说明:
- connect((host, port)) 表示和服务端套接字建立连接, host是服务器ip地址,port是应用程序的端口号
- send(data) 表示发送数据,data是二进制数据
- recv(buffersize) 表示接收数据, buffersize是每次接收数据的长度
3. TCP 客户端程序开发示例代码
import socket
if __name__ == '__main__':
# 创建tcp客户端套接字
# 1. AF_INET:表示ipv4
# 2. SOCK_STREAM: tcp传输协议
tcp_client_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
# 和服务端应用程序建立连接
tcp_client_socket.connect(("192.168.131.62", 8080))
# 代码执行到此,说明连接建立成功
# 准备发送的数据
send_data = "你好服务端,我是客户端小黑!".encode("gbk")
# 发送数据
tcp_client_socket.send(send_data)
# 接收数据, 这次接收的数据最大字节数是1024
recv_data = tcp_client_socket.recv(1024)
# 返回的直接是服务端程序发送的二进制数据
print(recv_data)
# 对数据进行解码
recv_content = recv_data.decode("gbk")
print("接收服务端的数据为:", recv_content)
# 关闭套接字
tcp_client_socket.close()
执行结果:
b'hello'
接收服务端的数据为: hello
[Tortoise ORM]
说明
- str.encode(编码格式) 表示把字符串编码成为二进制
- data.decode(编码格式) 表示把二进制解码成为字符串
网络调试助手充当服务端程序:
