2023年网络爬虫实训（第一天）

任务1：理解http协议。https协议，tcp协议。udp协议。掌握http的通讯过程。掌握客户端是如何获取respnse并展示数据的。

HTTP协议是建立在请求/响应模型上的。首先由客户建立一条与服务器的TCP链接，并发送一个请求到服务器，请求中包含请求方法、URI、协议版本以及相关的MIME样式的消息。服务器响应一个状态行，包含消息的协议版本、一个成功和失败码以及相关的MIME式样的消息。

HTTP/1.0为每一次HTTP的请求/响应建立一条新的TCP链接，因此一个包含HTML内容和图片的页面将需要建立多次的短期的TCP链接。一次TCP链接的建立将需要3次握手。

另外，为了获得适当的传输速度，则需要TCP花费额外的回路链接时间（RTT）。每一次链接的建立需要这种经常性的开销，而其并不带有实际有用的数据，只是保证链接的可靠性，因此HTTP/1.1提出了可持续链接的实现方法。HTTP/1.1将只建立一次TCP的链接而重复地使用它传输一系列的请求/响应消息，因此减少了链接建立的次数和经常性的链接开销。

结论：虽然HTTP本身是一个协议，但其最终还是基于TCP的。

HTTP 一般是明文传输，很容易被攻击者窃取重要信息，鉴于此，HTTPS 应运而生。HTTPS 的全称为（Hyper Text Transfer Protocol over SecureSocket Layer），全称有点长，HTTPS 和 HTTP 有很大的不同在于 HTTPS 是以安全为目标的 HTTP 通道，在 HTTP 的基础上通过传输加密和身份认证保证了传输过程的安全性。HTTPS 在 HTTP 的基础上增加了 SSL 层，也就是说 HTTPS = HTTP + SSL。

HTTP通信机制是在一次完整的HTTP通信过程中，Web浏览器与Web服务器之间将完成下列7个步骤：

1. 建立TCP连接

在HTTP工作开始之前，Web浏览器首先要通过网络与Web服务器建立连接，该连接是通过TCP来完成的，该协议与IP协议共同构建Internet，即著名的TCP/IP协议族，因此Internet又被称作是TCP/IP网络。HTTP是比TCP更高层次的应用层协议，根据规则，只有低层协议建立之后才能进行更高层协议的连接，因此，首先要建立TCP连接，一般TCP连接的端口号是80。

2. Web浏览器向Web服务器发送请求命令

一旦建立了TCP连接，Web浏览器就会向Web服务器发送请求命令。例如：GET/sample/hello.jsp HTTP/1.1。

3. Web浏览器发送请求头信息

浏览器发送其请求命令之后，还要以头信息的形式向Web服务器发送一些别的信息，之后浏览器发送了一空白行来通知服务器，它已经结束了该头信息的发送。

4. Web服务器应答

客户机向服务器发出请求后，服务器会客户机回送应答， HTTP/1.1 200 OK ，应答的第一部分是协议的版本号和应答状态码。

5. Web服务器发送应答头信息

正如客户端会随同请求发送关于自身的信息一样，服务器也会随同应答向用户发送关于它自己的数据及被请求的文档。

6. Web服务器向浏览器发送数据

Web服务器向浏览器发送头信息后，它会发送一个空白行来表示头信息的发送到此为结束，接着，它就以Content-Type应答头信息所描述的格式发送用户所请求的实际数据。

7. Web服务器关闭TCP连接

一般情况下，一旦Web服务器向浏览器发送了请求数据，它就要关闭TCP连接，然后如果浏览器或者服务器在其头信息加入了这行代码：Connection:keep-alive

TCP连接在发送后将仍然保持打开状态，于是，浏览器可以继续通过相同的连接发送请求。保持连接节省了为每个请求建立新连接所需的时间，还节约了网络带宽。

任务2：完成http通讯协议部分的代码

import socket
import re

def for_client(client):
    """
    服务客户端
    实际上就是给连接进来的客户端页面的
    """
    # 1.接受客户端的请求（数据） request : 涵盖客户端的一些信息
    # 完整的请求包括状态行，请求头，请求体
    request = client.recv(1024).decode('utf-8')
    #print(request)

    # 2. 对request进行基本的处理(splitlines（切割）)
    # 127.0.0.1:1243
    # 127.0.0.1:1243/index.html
    request_split_result = request.splitlines()
    # print(request_split_result)
    # 使用正则表达式进行字符串提取
    patten = r'[^/]+([^ ]*)'  # 正则表达式
    patten_result = None
    if len(request_split_result) > 0:
        patten_result = re.match(patten, request_split_result[0])
    #print(patten_result.group(1))

    # 替换/
    file_name = ''
    if patten_result:
        file_name = patten_result.group(1)
        if file_name == "/":
            file_name = "/index.html"  # 替换
            print(file_name)

    # 根据获取的文件名（页面）到指定的路径中打开
    # 打开文件
    try:
        f = open(f'index.html', 'rb')
    except IOError:
        # 一旦找不到这个文件，返回错误码
        ERROR_CODE = '404'
        #返回响应给客户端
        # 完整的响应包括状态行，响应头，响应体
        # 构造找不到页面的响应
        response = "HTTP/1.1 " + ERROR_CODE + "NOT FOUND\r\n"
        response += "\r\n"
        response += "找不到页面!"
        #发送响应给客户端
        client.send(response.encode("gbk"))
    else:
        # 读取文件中的内容
        html = f.read()
        # 关闭文件流
        f.close()
        # 构造响应（成功的响应）
        response = "HTTP/1.1 200 OK\r\n"
        response += 'Server: jupiter v12.2\r\n'
        response += "\r\n"

        client.send(response.encode('utf-8'))
        client.send(html)  # 将HTML中的内容（常州工学院欢迎你 和 这就是首页的内容！）输出


if __name__ == '__main__':
    print('===========================')
    # 1.创建套接字
    # 192.179.1.1  ipv4  =>  AF_INET
    #              ipv6  =>  AF_INET6
    # socket 类型
    # 1.socket.SOCK_STREAM => TCP(安全可靠)
    # 2.socket.SOCK_DGRAM  => UDP(传输快，可能丢失数据)
    soc = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)  # 总台
    # 2. 绑定地址URL(ip + 端口号)
    soc.bind(("", 1244))
    # 3. 进入监听(被动)状态
    soc.listen(128)
    # 4. 模拟服务器开启状态
    while True:
        # 4.1 等待客户端的连接(等request) 阻塞（节省系统资源） -> 解决阻塞的方法是利用多线程
        new_soc, client_info = soc.accept()  # 阻塞  new_soc专门为客户服务的人
        # 4.2 客户专员为连接进来的客户服务
        for_client(new_soc)

任务3：完成任务2的基础上，掌握request对象的构成，以及response对象的构成，包括格式上的书写。重点掌握response对象。掌握服务器是如何返回html页面的原理。