用Python实现简单的服务器【新手必学】
如何实现服务器。。。
socket接口是实际上是操作系统提供的系统调用。socket的使用并不局限于python语言，你可以用c或者java来写出同样的socket服务器，而所有语言使用socket的方式都类似(apache就是使用c实现的服务器)
web框架就是提前写好了服务器。不能跨语言的使用框架。框架的好处在于帮你处理了一些细节，从而实现快速开发，但同时受到python本身性能的限制。我们已经看到，许多成功的网站都是利用动态语言(比如python, ruby或者php，比如twitter和facebook)快速开发，在网站成功之后，将代码转换成诸如c和java这样一些效率比较高的语言，从而让服务器能更有效率的面对每天亿万次的请求。
--ps: 另外很多人在学习python的过程中，往往因为没有好的教程或者没人指导从而导致自己容易放弃，为此我建了个python交流.裙 ：一久武其而而流一思（数字的谐音）转换下可以找到了，里面有最新python教程项目可拿,不懂的问题多跟里面的人交流，都会解决哦！
tcp/ip和socket
socket是进程间通信的一种方法 ，它是基于网络传输协议的上层接口。socket有许多种类型，比如基于tcp协议或者udp协议(两种网络传输协议)。其中又以tcp socket最为常用。tcp socket与双向管道(duplex pipe)有些类似，一个进程向socket的一端写入或读取文本流，而另一个进程可以从socket的另一端读取或写入，比较特别是，这两个建立socket通信的进程可以分别属于两台不同的计算机，只需要通过网络链路和通信协议连同即可
tcp协议，就是规定了一些通信的守则，以便在网络环境下能够有效实现上述进程间通信过程。双向管道(duplex pipe)存活于同一台电脑中，所以不必区分两个进程的所在计算机的地址，而socket必须包含有地址信息，以便实现网络通信。
一个socket包含四个地址信息: 两台计算机的ip地址和两个进程所使用的端口(port)。ip地址用于定位计算机，而port用于定位进程 (一台计算机上可以有多个进程分别使用不同的端口)。
tcp socket
我们可以让某台计算机作为服务器。服务器开放自己的端口，被动等待其他计算机连接我们这个port。当其他计算机作为客户，主动使用socket连接到服务器的时候，服务器就开始为客户提供服务。其实也就是二者建立了双向联通。
在python中，我们使用标准库中的socket包来进行底层的socket编程。
首先是服务器端，我们使用bind()方法来赋予socket以固定的地址和端口，并使用listen()方法来被动的监听该端口。当有客户尝试用connect()方法连接的时候，服务器使用accept()接受连接，从而建立一个连接的socket：
server.py
import socket
# address
host = '127.0.0.1'
port = 8000
# configure socket
s = socket.socket(socket.af_inet, socket.sock_stream)
s.bind((host, port))
#socket.socket()创建一个socket对象，并说明socket使用的是ipv4(af_inet，ip version 4)
#和tcp协议(sock_stream)。
# passively wait, 3: maximum number of connections in the queue
s.listen(3)
# accept and establish connection
conn, addr = s.accept()
# receive message
request = conn.recv(1024)
print ('request is: ',request)
print ('connected by', addr)
# send message
reply = 'yes'
"""
好像3.* socket.send 传递的数据必须是bytes。不能是str。发送和接收数据时做下编码转换就可以了。修改如下：s.sendall(request.encode())
"""
conn.sendall(reply.encode())
# close connection
conn.close()
client.py
import socket
# address
host = '127.0.0.1'
port = 8000
request = 'can you hear me?'
# configure socket
s = socket.socket(socket.af_inet, socket.sock_stream)
s.connect((host, port))
"""
好像3.* socket.send 传递的数据必须是bytes。不能是str。发送和接收数据时做下编码转换就可以了。修改如下：s.sendall(request.encode())
"""
# send message
s.sendall(request.encode())
# receive message
reply = s.recv(1024)
print ('reply is: ',reply)
# close connection
s.close()
我们对socket的两端都可以调用recv()方法来接收信息，调用sendall()方法来发送信息。这样，我们就可以在分处于两台计算机的两个进程间进行通信了。当通信结束的时候，我们使用close()方法来关闭socket连接。
基于tcp socket的http服务器
使用tcp socket来为两台远程计算机建立连接，就可以通信了。
然而socket传输*度太高，从而带来很多安全和兼容的问题。我们往往利用一些应用层的协议(比如http协议)来规定socket使用规则，以及所传输信息的格式。
http协议利用请求-回应(request-response)的方式来使用tcp socket。
客户端向服务器发一段文本作为request，服务器端在接收到request之后，向客户端发送一段文本作为response。
在完成了这样一次request-response交易之后，tcp socket被废弃。下次的request将建立新的socket。
request和response本质上说是两个文本，只是http协议对这两个文本都有一定的格式要求。
httpserver.py
import socket
# address
host = ''
port = 8000
# prepare http response
text_content = '''http/1.x 200 ok
content-type: text/html
<head>
<title>wow</title>
</head>
<html>
<p>wow, python server</p>
<img src="test.jpg"/>
</html>
'''
# read picture, put into http format
f = open('test.jpg','rb')
pic_content = '''
http/1.x 200 ok
content-type: image/jpg
'''
pic_content = pic_content.bytes()+ f.read()
f.close()
# configure socket
s = socket.socket(socket.af_inet, socket.sock_stream)
s.bind((host, port))
# infinite loop, server forever
while true:
# 3: maximum number of requests waiting
s.listen(3)
conn, addr = s.accept()
request = conn.recv(1024)
method = request.split(' ')[0]
src = request.split(' ')[1]
# deal with get method
if method == 'get':
# ulr
if src == '/test.jpg':
content = pic_content
else: content = text_content
print ('connected by', addr)
print ('request is:', request)
conn.sendall(content.bytes())
# close connection
conn.close()
解读
服务器会根据request向客户传输的两条信息text_content和pic_content中的一条，作为response文本。
整个response分为起始行(start line), 头信息(head)和主体(body)三部分。
起始行就是第一行:http/1.x 200 ok 它实际上又由空格分为三个片段，http/1.x表示所使用的http版本，200表示状态(status code)，200是http协议规定的，表示服务器正常接收并处理请求，ok是供人来阅读的status code。
头信息跟随起始行，它和主体之间有一个空行。这里的text_content或者pic_content都只有一行的头信息，text_content用来表示主体信息的类型为html文本：content-type: text/html
主体信息为html或者jpg文件的内容。(注意，对于jpg文件，我们使用’rb’模式打开，是为了与windows兼容。因为在windows下，jpg被认为是二进制(binary)文件，在unix系统下，则不需要区分文本文件和二进制文件。)
httpclient.py
客户端程序，你可以自己写。当然一般用浏览器作为客户端。
request由客户端程序发给服务器。尽管request也可以像response那样分为三部分，但是request的格式与response的格式并不相同。request由客户发送给服务器，比如下面是一个request：
get /test.jpg http/1.x
accept: text/*
起始行可以分为三部分，第一部分为请求方法(request method)，第二部分是url，第三部分为http版本。request method可以有get， put， post， delete， head。最常用的为get和post。get是请求服务器发送资源给客户，post是请求服务器接收客户送来的数据。当我们打开一个网页时，我们通常是使用get方法；当我们填写表格并提交时，我们通常使用post方法。第二部分为url，它通常指向一个资源(服务器上的资源或者其它地方的资源)。像现在这样，就是指向当前服务器的当前目录的test.jpg。
按照http协议的规定，服务器需要根据请求执行一定的操作。正如我们在服务器程序中看到的，我们的python程序先检查了request的方法，随后根据url的不同，来生成不同的response(text_content或者pic_content)。随后，这个response被发送回给客户端。
test
终端运行上面的httpserver程序，作为服务器端，再打开一个浏览器作为客户端。(如果有时间，你也完全可以用python写一个客户端。原理与上面的tcp socket的客户端程序相类似。)
在浏览器的地址栏输入:127.0.0.1:8000
使用浏览器的调试功能 f12
get / http/1.1
host: 127.0.0.1:8000
user-agent: mozilla/5.0 (x11; ubuntu; linux x86_64; rv:14.0) gecko/20100101 firefox/14.0.1
accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,*/*;q=0.8
accept-language: en-us,en;q=0.5
accept-encoding: gzip, deflate
connection: keep-alive
浏览器接收到text_content之后，发现正文的html文本中有，知道需要获得text.jpg文件来补充为图片，立即发出了第二个请求:
get /test.jpg http/1.1
host: 127.0.0.1:8000
user-agent: mozilla/5.0 (x11; ubuntu; linux x86_64; rv:14.0) gecko/20100101 firefox/14.0.1
accept: image/png,image/*;q=0.8,*/*;q=0.5
accept-language: en-us,en;q=0.5
accept-encoding: gzip, deflate
connection: keep-alive
referer: http://127.0.0.1:8000/
小结
1) 在我们上面的服务器程序中，我们用while循环来让服务器一直工作下去。实际上使用多线程的知识，将while循环中的内容改为多进程或者多线程工作。
2) 服务器程序还不完善，还可以让python程序调用python的其他功能，以实现更复杂的功能。比如说制作一个时间服务器，让服务器向客户返回日期和时间。你还可以使用python自带的数据库，来实现一个完整的lamp服务器。
3) socket包是比较底层的包。python标准库中还有高层的包，比如socketserver，simplehttpserver，cgihttpserver，cgi。这些都包都是在帮助我们更容易的使用socket。这些包就很容易明白了。利用这些高层的包，你可以写一个相当成熟的服务器。
4) 在经历了所有的麻烦之后，发现框架是那么的方便，所以决定去使用框架。当然也可以参与到框架开发的热情。
—ps::另外很多人在学习python的过程中，往往因为没有好的教程或者没人指导从而导致自己容易放弃，为此我建了个python交流.裙 ：一久武其而而流一思（数字的谐音）转换下可以找到了，里面有最新python教程项目可拿,不懂的问题多跟里面的人交流，都会解决哦！
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