Debian Python网络编程怎么入门

Debian 上用 Python 做网络编程的入门路线

一 环境准备

• 检查与安装 Python
  • 查看版本：python3 --version
  • 安装：sudo apt update & & sudo apt install python3
• 安装包管理工具
  • sudo apt install python3-pip
• 常用第三方库
  • HTTP 请求：pip3 install requests
  • 异步生态：pip3 install asyncio（Python 3.4+ 内置，按需安装生态工具）
• 说明
  • 多数网络编程所需的核心模块（如 socket、http.server、asyncio）属于 Python 标准库，无需额外安装。

二 核心知识与最小示例

• 关键概念
  • TCP/UDP：TCP 面向连接、可靠；UDP 无连接、低开销。
  • IP 与端口：IPv4/IPv6 地址标识主机，端口标识进程。
  • 阻塞 I/O 与异步 I/O：同步代码直观；异步（如 asyncio）适合高并发。
• 最小 TCP 示例
  • 服务端 server.py

    import socket
    
    HOST, PORT = '0.0.0.0', 12345
    with socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) as s:
        s.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, 1)  # 端口复用
        s.bind((HOST, PORT))
        s.listen(5)
        print(f"Server listening on {
    HOST}
    :{
    PORT}
    ")
        while True:
            conn, addr = s.accept()
            with conn:
                data = conn.recv(1024).decode('utf-8')
                print(f"Received: {
    data}
    ")
                conn.sendall(b"Hello from server")
    

  • 客户端 client.py

    import socket
    
    HOST, PORT = '127.0.0.1', 12345
    with socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) as s:
        s.connect((HOST, PORT))
        s.sendall(b"Hello, server")
        reply = s.recv(1024).decode('utf-8')
        print(f"Server reply: {
    reply}
        ")
    

• 运行与测试
  • 终端 A：python3 server.py
  • 终端 B：python3 client.py
  • 也可用工具测试：nc localhost 12345 或 telnet localhost 12345
• 提示
  • 出现 “Address already in use” 时，设置 SO_REUSEADDR 可快速复用端口。

三 进阶方向与常用库

• 并发与简化服务器
  • 使用标准库 socketserver 快速实现多线程/多进程服务器，适合处理并发短连接。
• 异步网络
  • 使用 asyncio 编写高并发服务器，示例要点：

    import asyncio
    
    async def handle_echo(reader, writer):
        data = await reader.read(100)
        message = data.decode()
        writer.write(data)
        await writer.drain()
        writer.close()
    
    async def main():
        server = await asyncio.start_server(handle_echo, '127.0.0.1', 8888)
        async with server:
            await server.serve_forever()
    
    asyncio.run(main())
    

• HTTP 客户端与服务端
  • 客户端：requests 发起 GET/POST 等请求，处理 JSON/表单等数据。
  • 服务端：标准库 http.server 快速起一个简易 HTTP 服务，或用 Flask/Django 构建 Web/API。

四 调试与排错要点

• 端口占用
  • 重启失败或提示 “Address already in use” 时，创建套接字后设置 SO_REUSEADDR=1 再 bind。
• 本机与外部访问
  • 仅本机访问用 127.0.0.1；局域网/公网访问用 0.0.0.0 并确认防火墙放行对应端口。
• 连接与数据
  • 客户端与服务端编码一致（如 UTF-8）；注意 send/recv 的字节串与缓冲大小（如 1024 字节）。
• 测试工具
  • 命令行：nc -vz 127.0.0.1 12345、telnet 127.0.0.1 12345
  • 抓包分析：sudo tcpdump -i lo -nn port 12345（排查握手、丢包、重传等）。

五 下一步学习与实践清单

• 协议与数据格式
  • 理解 TCP/UDP 差异；在应用层使用 JSON/Protobuf 等格式进行编解码与校验。
• 安全与可靠性
  • 启用 HTTPS/TLS；校验输入与边界；为关键服务加入 身份认证与限流。
• 工程化
  • 使用 venv 隔离依赖；以 requirements.txt 管理第三方库；加入 日志 与 异常重试。
• 实战小项目
  • 基于 socket 的回显/聊天室；基于 asyncio 的并发回显；基于 Flask 的 REST API。

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