第2章-网页前端基础.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样,*,*,网页前端基础,2025/1/7 周二,1,认识,HTTP,协议,目录,认识,Python,网络编程,2,小结,3,网络上的两个程序通过一个双向的通信连接实现数据的交换，这个连接的一端称为一个,socket,。,套接字是,socket,的通常叫法，用于描述,IP,地址和端口，是一个通信链的句柄，可以用来实现不同虚拟机或不同计算机之间的通信。,Python,中,Socket,库为操作系统的,socket,实现提供了一个,Python,接口。,Python,网络编程,Socket,库,套接字（,socket,）,socket,库中整合了多种协议类型。,Python,网络编程,Socket,库,1.socket,协议类型,socket,协议类型,描述,socket.AF_UNIX,用于同一台机器上的进程通信（本地通信）,socket.AF_INET,用于服务器与服务器之间的网络通信,socket.AF_INET6,基于,IPV6,方式的服务器与服务器之间的网络通信,socket.SOCK_STREAM,基于,TCP,的流式,socket,通信,socket.SOCK_DGRAM,基于,UDP,的数据报式,socket,通信,socket.SOCK_RAW,原始套接字，普通的套接字无法处理,ICMP,、,IGMP,等网络报文，而,SOCK_RAW,可以；其次,SOCK_RAW,也可以处理特殊的,IPV4,报文；此外，利用原始套接字，可以通过,IP_HDRINCL,套接字选项由用户构造,IP,头,socket.SOCK_SEQPACKET,可靠的连续数据包服务,服务器端,Socket,函数：,socket,库中的服务器端函数仅供服务器使用。,Python,网络编程,Socket,库,2.socket,函数,语法格式,描述,socket.bind(address),将套接字绑定到地址，在,AF_INET,协议下，以,tuple(host,port),的方式传入，如,socket.bind(host,port),，其中,host,为绑定的地址，,port,为监听的端口,socket.listen(backlog),开始监听,TCP,传入连接，,backlog,指定在拒绝链接前，操作系统可以挂起的最大连接数，该值最少为,1,，大部分应用程序通常设为,5,socket.accept(),接受,TCP,链接并返回（,conn,address,），其中,conn,是新的套接字对象，可以用来接收和发送数据，,address,是链接客户端的地址,客户端,Socket,函数：,socket,库中的客户端函数仅供客户端使用。,Python,网络编程,Socket,库,2.socket,函数,语法格式,描述,socket.connect(address),连接到,address,处的套接字，一般,address,的格式为,tuple(host,port),，若连接出错，则返回,socket.error,错误,socket.connect_ex(address),功能与,socket.connect,相同，但成功返回,0,，失败返回,error,的值,公共,Socket,函数：,socket,库中的公共函数即可在服务器端使用也可在客户端使用，为通用函数。,Python,网络编程,Socket,库,2.socket,函数,语法格式,描述,socket.recv(buffsize,flag),接受,TCP,套接字的数据，数据以字符串形式返回，,buffsize,指定要接受的最大数据量，,flag,提供有关消息的其他信息，通常可以忽略,socket.send(string,flag),发送,TCP,数据，将字符串中的数据发送到链接的套接字，返回值是要发送的字节数量，该数量可能小于,string,的字节大小,socket.sendall(string,flag),完整发送,TCP,数据，将字符串中的数据发送到链接的套接字，但在返回之前尝试发送所有数据。成功返回,None,，失败则抛出异常,socket.recvfrom(bufsize,flag),接受,UDP,套接字的数据，与,recv,函数类似，但返回值是,tuple(data,address),。其中,data,是包含接受数据的字符串，,address,是发送数据的套接字地址,socket.sendto(string,flag,address),发送,UDP,数据，将数据发送到套接字，,address,形式为,tuple(ipaddr,port),，指定远程地址发送，返回值是发送的字节数,socket.close(),关闭套接字,公共,Socket,函数：,socket,库中的公共函数即可在服务器端使用也可在客户端使用，为通用函数。,Python,网络编程,Socket,库,2.socket,函数,语法格式,描述,socket.getpeername(),返回套接字的远程地址，返回值通常是一个,tuple(ipaddr,port),socket.getsockname(),返回套接字自己的地址，返回值通常是一个,tuple(ipaddr,port),socket.setsockopt(level,optname,value),设置给定套接字选项的值,socket.getsockopt(level,optname,buflen),返回套接字选项的值,公共,Socket,函数：,socket,库中的公共函数即可在服务器端使用也可在客户端使用，为通用函数。,Python,网络编程,Socket,库,2.socket,函数,语法格式,描述,socket.settimeout(timeout),设置套接字操作的超时时间，,timeout,是一个浮点数，单位是秒，值为,None,时表示永远不会超时。超时时间应在刚创建套接字时设置，因为它们可能用于连接的操作，如,s.connect(),socket.gettimeout(),返回当前超时值，单位是秒，如果没有设置超时则返回,None,socket.fileno(),返回套接字的文件描述,socket.makefile(),创建一个与该套接字相关的文件,TCP,连接由客户端发起，服务器对连接进行响应。,建立一个服务器，服务器进程需要绑定一个端口并监听来自其他客户端的连接。,若有客户端发起连接请求，服务器就与该客户端建立,Socket,连接，随后的通信就通过此,Socket,连接进行。,服务器依赖服务器地址，服务器端口，客户端地址，客户端端口这,4,项来唯一确定一个,Socket,连接。,使用,Socket,进行,TCP,编程,建立服务器端的,TCP,连接，具体步骤如下。,在,Python,中创建一个基于,IPv4,和,TCP,协议的,Socket,。,绑定监听的地址和端口，地址使用本机地址,“,127.0.0.1,”,或,“,local host,”,，使用大于,1024,的端口。,调用,listen,方法开始监听端口，传入的参数指定等待连接的最大数量，设定为,5,。,创建一个,tcp,函数，该函数在连接建立后，服务器端首先发出一条表示连接成功的消息，然后等待客户端数据，再加上欢迎信息发送给客户端。若客户端发送,exit,字符串，则直接关闭连接。,通过一个循环接受来自客户端的连接，使用,accept,函数等待并返回一个客户端的连接，每个连接都分配一个新线程来处理。,使用,Socket,进行,TCP,编程,1.,服务器端,TCP,连接,在服务器端,TCP,连接建立后，建立客户端,TCP,连接进行测试，具体步骤如下。,与服务器端的协议保持一致，也建立一个基于,IPv4,和,TCP,协议的,Socket,。,与服务器端建立连接，连接的地址与端口需与服务器端保持一致。,使用,recv,函数接受服务器提示信息，之后再使用,send,函数发送数据至服务器，可看到服务器返回的结果。,使用,Socket,进行,TCP,编程,2.,客户端,TCP,连接,TCP,建立的连接可靠，通信双方以流的形式互相传送数据。相对,TCP,协议，,UDP,则是面向无连接的协议。,使用,UDP,协议时，无需建立连接的过程，仅需知道对方的,IP,地址及端口号，便可直接发送数据包，但无法保证能顺利传达到。,虽然用,UDP,传输数据不可靠，但其传输速度比,TCP,快，对于不要求可靠到达的数据，就可以使用,UDP,协议。,UDP,传输通常应用在通讯实时性要求更高于可靠性场景，例如网络游戏。,使用,Socket,进行,UDP,编程,UDP,连接与,TCP,连接类似，也分为服务器端和客户端，不同的是,UDP,连接无需调用,listen,方法，直接接受来自任何客户端的数据。,建立,UDP,连接，服务器端同样需要绑定地址与端口。,使用,recvfrom,方法返回数据及客户端的地址与端口。,当服务器收到数据后，直接调用,sendto,把数据用,UDP,发给客户端。,使用,Socket,进行,UDP,编程,1.,服务器端,UDP,连接,客户端使用,UDP,连接时同样需要先创建,socket,。,之后无需使用,connect,方法，直接用,sendto,方法发送数据至服务器建立,UDP,连接，服务器端同样需要绑定地址与端口。,UDP,连接与,TCP,连接可同时使用同一端口互不冲突，两者使用的端口是独立绑定的。,使用,Socket,进行,UDP,编程,2.,客户端,UDP,连接,1,认识,HTTP,协议,目录,认识,Python,网络编程,2,小结,3,爬虫在爬取数据时将会作为客户端模拟整个,HTTP,通信过程，该过程也需要通过,HTTP,协议实现。,HTTP,请求过程如下。,由,HTTP,客户端向服务器发起一个请求，创建一个到服务器指定端口（默认是,80,端口）的,TCP,连接。,HTTP,服务器从该端口监听客户端的请求。,一旦收到请求，服务器会向客户端返回一个状态，比如,“,HTTP/1.1 200 OK,”,，以及返回的响应内容，如请求的文件、错误消息、或其它信息。,HTTP,请求方式与过程,在,HTTP/1.1,协议中共定义了,8,种方法（也叫,“,动作,”,）来以不同方式操作指定的资源，常用方法有,GET,、,HEAD,、,POST,等。,HTTP,请求方式与过程,1.,请求方法,请求方法,方法描述,GET,请求指定的页面信息，并返回实体主体。,GET,可能会被网络爬虫等随意访问，因此,GET,方法应该只用在读取数据，而不应当被用于产生,“,副作用,”,的操作中，例如在,Web Application,中,HEAD,与,GET,方法一样，都是向服务器发出指定资源的请求。只不过服务器将不传回具体的内容，使用这个方法可以在不必传输全部内容的情况下，就可以获取其中该资源的相关信息（元信息或称元数据）,POST,向指定资源提交数据，请求服务器进行处理（例如提交表单或者上传文件）。数据会被包含在请求中，这个请求可能会创建新的资源或修改现有资源，或二者皆有,PUT,从客户端上传指定资源的最新内容，即更新服务器端的指定资源。,HTTP,协议采用了请求响应模型。,客户端向服务器发送一个请求报文，请求报文包含请求的方法、,URL,、协议版本、请求头部和请求数据。,服务器以一个状态行作为响应，响应的内容包括协议的版本、响应状态、服务器信息、响应头部和响应数据。,HTTP,请求方式与过程,2.,请求（,request,）与响应（,response,）,客户端与服务器间的请求与响应的具体步骤如下。,连接,Web,服务器：,由一个,HTTP,客户端发起连接，与,Web,服务器的,HTTP,端口（默认为,80,）建立一个,TCP,套接字连接。,发送,HTTP,请求：,客户端经,TCP,套接字向,Web,服务器发送一个文本的请求报文。,服务器接受请求并返回,HTTP,响应：,Web,服务器解析请求，定位该次的请求资源。之后将资源复本写至,TCP,套接字，由客户端进行读取。,释放连接,TCP,连接：,若连接的,connection,模式为,close,，则由服务器主动关闭,TCP,连接，客户端将被动关闭连接，释放,TCP,连接；若,connection,模式为,keepalive,，则该连接会保持一段时间。,客户端解析,HTML,内容：,客户端首先会对状态行进行解析，之后解析每一个响应头，最后读取响应数据。,HTTP,请求方式与过程,2.,请求（,request,）与响应（,response,）,HTTP,状态码是用来表示网页服务器响应状态的,3,位数字代码，按首位数字分为,5,类状态码。,常见,HTTP,状态码,1.HTTP,状态码种类,状态码类型,状态码意义,1XX,表示请求已被接受，需接后续处理。这类响应是临时响应，只包含状态行和某些可选的响应头信息，并以空行结束,2XX,表示请求已成功被服务器接收、理解并接受,3XX,表示需要客户端采取进一步的操作才能完成请求。通常用来重定向，重定向目标需在本次响应中指明,4XX,表示客户端可能发生了错误，妨碍了服务器的处理。,5XX,表示服务器在处理请求的过程中有错误或者异常状态发生，也有可能是服务器以当前的软硬件资源无法完成对请求的处理。,HTTP,状态码共有,67,种状态码，常见的状态码如下。,常见,HTTP,状态码,2.,常见,HTTP,状态码,常见状态码,状态码含义,200 OK,请求成功，请求所希望的响应头或数据体将随此响应返回。,400 Bad Request,由于客户端的语法错误、无效的请求或欺骗性路由请求，服务器不会处理该请求,403 Forbidden,服务器已经理解该请求，但是拒绝执行，将在返回的实体内描述拒绝的原因，也可以不描述仅返回,404,响应,404 Not Found,请求失败，请求所希望得到的资源未被在服务器上发现，但允许用户的后续请求,500 Internal Server Error,通用错误消息，服务器遇到了一个未曾预料的状况，导致了它无法完成对请求的处理，不会给出具体错误信息,503 Service Unavailable,由于临时的服务器维护或者过载，服务器当前无法处理请求。这个状况是暂时的，并且将在一段时间以后恢复,HTTP,头部信息（,HTTP header fields,）是指在超文本传输协议（,HTTP,）的请求和响应消息中的消息头部分。头部信息定义了一个超文本传输协议事务中的操作参数。在爬虫中需要使用头部信息向服务器发送模拟信息，通过发送模拟的头部信息将自己伪装成一般的客户端。,HTTP,头部信息,HTTP,头部类型按用途可分为：通用头，请求头，响应头，实体头。,通用头：,既适用于客户端的请求头，也适用于服务端的响应头。与,HTTP,消息体内最终传输的数据是无关的，只适用于要发送的消息。,请求头：,提供更为精确的描述信息，其对象为所请求的资源或请求本身。新版,HTTP,增加的请求头不能在更低版本的,HTTP,中使用，但服务器和客户端若都能对相关头进行处理，则可以在请求中使用。,响应头：,为响应消息提供了更多信息。例如，关于资源位置的描述,Location,字段，以及关于服务器本身的描述使用,Server,字段等。与请求头类似，新版增加的响应头也不能在更低版本的,HTTP,版本中使用。,实体头：,提供了关于消息体的描述。如消息体的长度,Content-Length,，消息体的,MIME,类型,Content-Type,。新版的实体头可以在更低版本的,HTTP,版本中使用。,HTTP,头部信息,1.HTTP,头部类型,HTTP,头字段根据实际用途被分为,4,种类型：通用头字段（,General Header Fields,），请求头字段（,Request Header Fields,），响应头字段（,Response Header Fields,），实体头字段（,Entity Header Fields,）。,HTTP,头部信息,2.,常用头字段,字段名,说明,示例,Accept,可接受的响应内容类型（,Content-Types,）,Accept:text/plain,Accept-Charset,可接受的字符集,Accept-Charset:utf-8,Accept-Encoding,可接受的响应内容的编码方式,Accept-Encoding:gzip,deflate,Accept-Language,可接受的响应内容语言列表,Accept-Language:en-US,Cookie,由之前服务器通过,Set-Cookie,设置的一个,HTTP,协议,Cookie,Cookie:$Version=1;Skin=new;,Referer,设置前一个页面的地址，并且前一个页面中的连接指向当前请求，意思就是如果当前请求是在,A,页面中发送的，那么,referer,就是,A,页面的,url,地址,Referer:zh.wikipedia.org/wiki/Main_Page,User-Agent,用户代理的字符串值,User-Agent:Mozilla/5.0(X11;Linuxx86_64;rv:12.0)Gecko/20100101Firefox/21.0,HTTP,是一种无状态的协议，客户端与服务器建立连接并传输数据，在数据传输完成后，本次的连接将会关闭，并不会留存相关记录。,服务器无法依据连接来跟踪会话，也无法从连接上知晓用户的历史操作。这严重阻碍了基于,Web,应用程序的交互，也影响用户的交互体验。,某些网站需要用户登录才进一步操作，用户在输入账号密码登录后，才能浏览页面。对于服务器而言，由于,HTTP,的无状态性，服务器并不知道用户有没有登录过，当用户退出当前页面访问其他页面时，又需重新再次输入账号及密码。,熟悉,Cookie,为解决,HTTP,的无状态性带来的负面作用，,Cookie,机制应运而生。,Cookie,本质上是一段文本信息。,当客户端请求服务器时，若服务器需要记录用户状态，就在响应用户请求时发送一段,Cookie,信息。,客户端浏览器会保存该,Cookie,信息，当用户再次访问该网站时，浏览器会把,Cookie,做为请求信息的一部分提交给服务器。,服务器对,Cookie,进行验证，以此来判断用户状态，当且仅当该,Cookie,合法且未过期时，用户才可直接登录网站。,熟悉,Cookie,1.Cookie,机制,Cookie,由用户客户端浏览器进行保存，按其存储位置可分为内存式存储和硬盘式存储。,内存式存储将,Cookie,保存在内存中，在浏览器关闭后就会消失，由于其存储时间较短，因此也被称为非持久,Cookie,或会话,Cookie,。,硬盘式存储将,Cookie,保存在硬盘中，其不会随浏览器的关闭而消失，除非用户手工清理或到了过期时间。由于硬盘式,Cookie,存储时间是长期的，因此也被称为持久,Cookie,。,熟悉,Cookie,2.Cookie,的存储方式,客户端与服务器间的,Cookie,实现过程的具体步骤如下。,客户端请求服务器：,客户端请求网站页面,服务器响应请求：,Cookie,是一种字符串，为,key=value,形式，服务器需要记录这个客户端请求的状态，在响应头中增加一个,Set-Cookie,字段。,客户端再次请求服务器：,客户端会对服务器响应的,Set-Cookie,头信息进行存储。,当再次请求时，将会在请求头中包含服务器响应的,Cookie,信息。,熟悉,Cookie,3.Cookie,的实现过程,1,认识,HTTP,协议,目录,认识,Python,网络编程,2,小结,3,本章介绍了,Python,中的底层,Socket,库，及运用,socket,库建立,TCP,和,UDP,连接。并对超文本传输协议（,HTTP,）及其相关机制进行了简要介绍。对本章做小结如下。,Socket,库提供多种协议类型和函数，可用于建立,TCP,和,UDP,连接。,HTTP,协议基于,TCP,协议进行客户端与服务器间的通讯，由客户端发起请求，服务器进行应答。,HTTP,状态码由,3,位数字构成，按首位数字可分为,5,类状态码。,HTTP,头部信息为,HTTP,协议的请求与响应消息中的消息头部分，其定义了该次传输事务中的操作参数。,Cookie,机制可记录用户状态，,服务器可依据,Cookie,对用户状态进行记录与识别。,小结,配套的课程视频、实训资源、实训环境等资源：,https:/edu.tipdm.org/course/179,