1.1 回顧網(wǎng)絡(luò)編程

1.2 http協(xié)議介紹

HTTP是Hyper Text Transfer Protocol（超文本傳輸協(xié)議）的縮寫棉钧。它的發(fā)展是萬維網(wǎng)協(xié)會（World Wide Web Consortium）和Internet工作小組IETF（Internet Engineering Task Force）合作的結(jié)果，（他們）最終發(fā)布了一系列的RFC涕蚤，RFC 1945定義了HTTP/1.0版本宪卿。其中最著名的就是RFC 2616。RFC 2616定義了今天普遍使用的一個版本——HTTP 1.1万栅。

HTTP協(xié)議（HyperText Transfer Protocol佑钾，超文本傳輸協(xié)議）是用于從WWW服務(wù)器傳輸超文本到本地瀏覽器的傳送協(xié)議。它可以使瀏覽器更加高效申钩，使網(wǎng)絡(luò)傳輸減少次绘。它不僅保證計算機正確快速地傳輸超文本文檔，還確定傳輸文檔中的哪一部分撒遣，以及哪部分內(nèi)容首先顯示(如文本先于圖形)等邮偎。

HTTP是一個基于TCP/IP通信協(xié)議來傳遞數(shù)據(jù)（HTML文件,圖片文件,查詢結(jié)果等）。

HTTP是一個應(yīng)用層協(xié)議义黎，由請求和響應(yīng)構(gòu)成禾进，是一個標(biāo)準(zhǔn)的客戶端服務(wù)器模型。HTTP是一個無狀態(tài)的協(xié)議廉涕。

HTTP協(xié)議永遠都是客戶端發(fā)起請求泻云，服務(wù)器回送響應(yīng)。見下圖：

這樣就限制了使用HTTP協(xié)議狐蜕，無法實現(xiàn)在客戶端沒有發(fā)起請求的時候宠纯，服務(wù)器將消息推送給客戶端。

HTTP協(xié)議是一個無狀態(tài)的協(xié)議层释，同一個客戶端的這次請求和上次請求是沒有對應(yīng)關(guān)系婆瓜。

1.3 使用谷歌或者火狐瀏覽器分析

在Web應(yīng)用中，服務(wù)器把網(wǎng)頁傳給瀏覽器，實際上就是把網(wǎng)頁的HTML代碼發(fā)送給瀏覽器廉白，讓瀏覽器顯示出來个初。而瀏覽器和服務(wù)器之間的傳輸協(xié)議是HTTP，所以：

·HTML是一種用來定義網(wǎng)頁的文本猴蹂，會HTML院溺，就可以編寫網(wǎng)頁；

·HTTP是在網(wǎng)絡(luò)上傳輸HTML的協(xié)議磅轻，用于瀏覽器和服務(wù)器的通信珍逸。

Chrome瀏覽器提供了一套完整地調(diào)試工具，非常適合Web開發(fā)瓢省。

安裝好Chrome瀏覽器后弄息，打開Chrome，在菜單中選擇“視圖”勤婚，“開發(fā)者”摹量，“開發(fā)者工具”，就可以顯示開發(fā)者工具：

說明

·Elements顯示網(wǎng)頁的結(jié)構(gòu)

·Network顯示瀏覽器和服務(wù)器的通信

我們點Network馒胆，確保第一個小紅燈亮著缨称，Chrome就會記錄所有瀏覽器和服務(wù)器之間的通信：

1.4 http協(xié)議分析

當(dāng)我們在地址欄輸入www.sina.com時，瀏覽器將顯示新浪的首頁祝迂。在這個過程中睦尽，瀏覽器都干了哪些事情呢？通過Network的記錄型雳，我們就可以知道当凡。在Network中，找到www.sina.com那條記錄纠俭，點擊沿量，右側(cè)將顯示Request Headers，點擊右側(cè)的view source冤荆，我們就可以看到瀏覽器發(fā)給新浪服務(wù)器的請求：

1.5瀏覽器請求

說明

最主要的頭兩行分析如下朴则，第一行：

GET / HTTP/1.1

GET表示一個讀取請求，將從服務(wù)器獲得網(wǎng)頁數(shù)據(jù)钓简，/表示URL的路徑乌妒，URL總是以/開頭，/就表示首頁外邓，最后的HTTP/1.1指示采用的HTTP協(xié)議版本是1.1撤蚊。目前HTTP協(xié)議的版本就是1.1，但是大部分服務(wù)器也支持1.0版本损话，主要區(qū)別在于1.1版本允許多個HTTP請求復(fù)用一個TCP連接拴魄，以加快傳輸速度。

從第二行開始，每一行都類似于Xxx: abcdefg：

Host: www.sina.com

表示請求的域名是www.sina.com匹中。如果一臺服務(wù)器有多個網(wǎng)站，服務(wù)器就需要通過Host來區(qū)分瀏覽器請求的是哪個網(wǎng)站豪诲。

說明

我們可以跟數(shù)據(jù)庫的CRUD增刪改查操作對應(yīng)起來：

1.CREATE：PUT

2.READ：GET

3.UPDATE：POST

DELETE：DELETE

1.6 服務(wù)器響應(yīng)

繼續(xù)往下找到Response Headers顶捷，點擊view source，顯示服務(wù)器返回的原始響應(yīng)數(shù)據(jù)：

HTTP響應(yīng)分為Header和Body兩部分（Body是可選項）屎篱，我們在Network中看到的Header最重要的幾行如下：

HTTP/1.1 200 OK

200表示一個成功的響應(yīng)服赎，后面的OK是說明。

如果返回的不是200交播，那么往往有其他的功能重虑，例如

·失敗的響應(yīng)有404 Not Found：網(wǎng)頁不存在

·500 Internal Server Error：服務(wù)器內(nèi)部出錯

·...等等...

詳情請點擊HTTP狀態(tài)碼.jpg

Content-Type: text/html

Content-Type指示響應(yīng)的內(nèi)容，這里是text/html表示HTML網(wǎng)頁秦士。

請注意缺厉，瀏覽器就是依靠Content-Type來判斷響應(yīng)的內(nèi)容是網(wǎng)頁還是圖片，是視頻還是音樂隧土。瀏覽器并不靠URL來判斷響應(yīng)的內(nèi)容提针，所以，即使URL是http://www.baidu.com/meimei.jpg曹傀，它也不一定就是圖片辐脖。

HTTP響應(yīng)的Body就是HTML源碼，我們在菜單欄選擇“視圖”皆愉，“開發(fā)者”嗜价，“查看網(wǎng)頁源碼”就可以在瀏覽器中直接查看HTML源碼：

瀏覽器解析過程

當(dāng)瀏覽器讀取到新浪首頁的HTML源碼后，它會解析HTML幕庐，顯示頁面久锥，然后，根據(jù)HTML里面的各種鏈接翔脱，再發(fā)送HTTP請求給新浪服務(wù)器奴拦，拿到相應(yīng)的圖片、視頻届吁、Flash错妖、JavaScript腳本、CSS等各種資源疚沐，最終顯示出一個完整的頁面暂氯。所以我們在Network下面能看到很多額外的HTTP請求。

1.7 總結(jié)

1.7.1 請求流程

跟蹤了新浪的首頁亮蛔，我們來總結(jié)一下HTTP請求的流程：

步驟1：瀏覽器首先向服務(wù)器發(fā)送HTTP請求痴施，請求包括：

方法：GET還是POST，GET僅請求資源，POST會附帶用戶數(shù)據(jù)；

路徑：/full/url/path动知；

域名：由Host頭指定：Host: www.sina.com

以及其他相關(guān)的Header明垢；

如果是POST，那么請求還包括一個Body厘惦，包含用戶數(shù)據(jù)

步驟2：服務(wù)器向瀏覽器返回HTTP響應(yīng)，響應(yīng)包括：

響應(yīng)代碼：200表示成功哩簿，3xx表示重定向宵蕉，4xx表示客戶端發(fā)送的請求有錯誤，5xx表示服務(wù)器端處理時發(fā)生了錯誤节榜；

響應(yīng)類型：由Content-Type指定羡玛；

以及其他相關(guān)的Header；

通常服務(wù)器的HTTP響應(yīng)會攜帶內(nèi)容宗苍，也就是有一個Body稼稿，包含響應(yīng)的內(nèi)容，網(wǎng)頁的HTML源碼就在Body中浓若。

步驟3：如果瀏覽器還需要繼續(xù)向服務(wù)器請求其他資源渺杉，比如圖片，就再次發(fā)出HTTP請求挪钓，重復(fù)步驟1是越、2。

Web采用的HTTP協(xié)議采用了非常簡單的請求-響應(yīng)模式碌上，從而大大簡化了開發(fā)倚评。當(dāng)我們編寫一個頁面時，我們只需要在HTTP請求中把HTML發(fā)送出去馏予，不需要考慮如何附帶圖片天梧、視頻等，瀏覽器如果需要請求圖片和視頻霞丧，它會發(fā)送另一個HTTP請求呢岗，因此，一個HTTP請求只處理一個資源(此時就可以理解為TCP協(xié)議中的短連接蛹尝，每個鏈接只獲取一個資源后豫，如需要多個就需要建立多個鏈接)

HTTP協(xié)議同時具備極強的擴展性，雖然瀏覽器請求的是http://www.sina.com的首頁突那，但是新浪在HTML中可以鏈入其他服務(wù)器的資源挫酿，比如，從而將請求壓力分散到各個服務(wù)器上愕难，并且早龟，一個站點可以鏈接到其他站點惫霸，無數(shù)個站點互相鏈接起來，就形成了World Wide Web葱弟，簡稱WWW壹店。

e7 a??D? ?

1.7.2 http格式

每個HTTP請求和響應(yīng)都遵循相同的格式，一個HTTP包含Header和Body兩部分芝加，其中Body是可選的茫打。

HTTP協(xié)議是一種文本協(xié)議，所以妖混，它的格式也非常簡單。

HTTP GET請求的格式：

GET /path HTTP/1.1

Header1: Value1

Header2: Value2

Header3: Value3

每個Header一行一個轮洋，換行符是\r\n制市。

HTTP POST請求的格式：

POST /path HTTP/1.1

Header1: Value1

Header2: Value2

Header3: Value3

body data goes here...

當(dāng)遇到連續(xù)兩個\r\n時，Header部分結(jié)束弊予，后面的數(shù)據(jù)全部是Body祥楣。

HTTP響應(yīng)的格式：

200 OK

Header1: Value1

Header2: Value2

Header3: Value3

body data goes here...

HTTP響應(yīng)如果包含body，也是通過\r\n\r\n來分隔的汉柒。

請再次注意误褪，Body的數(shù)據(jù)類型由Content-Type頭來確定，如果是網(wǎng)頁碾褂，Body就是文本兽间，如果是圖片，Body就是圖片的二進制數(shù)據(jù)正塌。

當(dāng)存在Content-Encoding時嘀略，Body數(shù)據(jù)是被壓縮的，最常見的壓縮方式是gzip乓诽，所以帜羊，看到Content-Encoding: gzip時，需要將Body數(shù)據(jù)先解壓縮鸠天，才能得到真正的數(shù)據(jù)讼育。壓縮的目的在于減少Body的大小，加快網(wǎng)絡(luò)傳輸稠集。

1.8 web靜態(tài)服務(wù)器

1.8.1 顯示靜態(tài)頁面

import socket

from multiprocessing import Process

def handleClient(clientSocket):

'用一個新的進程奶段，為一個客戶端進行服務(wù)'

recvData = clientSocket.recv(2014)

requestHeaderLines = recvData.splitlines()

for line in requestHeaderLines:

print(line.decode('utf-8'))

responseHeaderLines = "HTTP/1.1 200 OK\r\n"

responseHeaderLines += "Server:laowang\r\n"

responseHeaderLines += "\r\n"

responseBody = "hello world"

response = responseHeaderLines + responseBody

clientSocket.send(bytes(response,'gbk'))

clientSocket.close()

def main():

'作為程序的主控制入口'

serverSocket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)

serverSocket.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, 1)

serverSocket.bind(("", 8000))

serverSocket.listen(10)

while True:

clientSocket,clientAddr = serverSocket.accept()

clientP = Process(target = handleClient, args = (clientSocket,))

clientP.start()

clientSocket.close()

if __name__ == '__main__':

main()

客戶端瀏覽器

服務(wù)端

1.9顯示需要的頁面

參考代碼

import socket

import re

from multiprocessing import Process

#設(shè)置靜態(tài)文件根目錄

HTML_ROOT_DIR = "./html"

def handle_client(client_socket):

"""處理客戶端請求"""

#獲取客戶端請求數(shù)據(jù)

request_data = client_socket.recv(1024)

print("request data:", request_data)

request_lines = request_data.splitlines()

for line in request_lines:

print(line)

#解析請求報文

# 'GET / HTTP/1.1'

request_start_line = request_lines[0].decode('utf-8')

#提取用戶請求的文件名

file_name = re.match(r"\w+ +(/[^ ]*) ", request_start_line).group(1)

if "/" == file_name:

file_name = "/index.html"

#打開文件，讀取內(nèi)容

try:

file = None

file = open(HTML_ROOT_DIR + file_name, "rb")

file_data = file.read()

#構(gòu)造響應(yīng)數(shù)據(jù)

response_start_line = "HTTP/1.1 200 OK\r\n"

response_headers = "Server: My server\r\n"

response_body = file_data.decode("utf-8")

except FileNotFoundError:

response_start_line = "HTTP/1.1 404 Not Found\r\n"

response_headers = "Server: My server\r\n"

response_body = "The file is not found!"

finally:

if file and (not file.closed):

file.close()

response = response_start_line + response_headers + "\r\n" + response_body

print("response data:", response)

#向客戶端返回響應(yīng)數(shù)據(jù)

client_socket.send(bytes(response, "utf-8"))

#關(guān)閉客戶端連接

client_socket.close()

def main():

'作為程序的主控制入口'

server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)

server_socket.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, 1)

server_socket.bind(("", 8000))

server_socket.listen(128)

while True:

client_socket, client_address = server_socket.accept()

# print("[%s, %s]用戶連接上了" % (client_address[0],client_address[1]))

print("[%s, %s]用戶連接上了" % client_address)

handle_client_process = Process(target=handle_client, args=(client_socket,))

handle_client_process.start()

client_socket.close()

if __name__ == "__main__":

main()

客戶瀏覽器