文章目录

1. Python网络编程
- 1.1 服务器端代码(Server)
- 1.2 客户端代码(Client)
2. 多线程
- 2.1 线程模块
- 2.2 使用 threading 模块创建线程
- 2.3 线程同步
- 2.4 线程优先级队列（ Queue）
3. 日期和时间
4. SMTP发送邮件
- 4.1 使用Python发送HTML格式的邮件
- 4.2 Python 发送带附件的邮件
- 4.3 在 HTML 文本中添加图片
5. pip
6. random
7. Python3 标准库
8. explore more on your own
参考文献

1. Python网络编程

Python网络编程是利用Python语言进行网络通信和网络应用开发的技术。它可以用于各种网络操作，包括创建和管理网络连接、发送和接收数据、处理网络协议、构建和维护网络应用等。

以下是一个使用Python网络编程的示例代码，实现了一个简单的网络服务器和客户端的通信：

1.1 服务器端代码(Server)

import socket
 
# 创建TCP/IP socket
server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
 
# 绑定IP地址和端口
server_address = ('localhost', 12345)
server_socket.bind(server_address)
 
# 监听连接请求
server_socket.listen(5)
 
while True:
    # 等待客户端连接
    print('等待客户端连接...')
    client_socket, client_address = server_socket.accept()
 
    try:
        print('客户端已连接:', client_address)
        
        # 接收客户端发送的数据
        data = client_socket.recv(1024)
        print('接收到数据:', data.decode())
 
        # 发送响应数据给客户端
        response = 'Hello, client!'
        client_socket.sendall(response.encode())
 
    finally:
        # 关闭客户端连接
        client_socket.close()

1.2 客户端代码(Client)

import socket
 
# 创建TCP/IP socket
client_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
 
# 连接服务器
server_address = ('localhost', 12345)
client_socket.connect(server_address)
 
try:
    # 发送数据给服务器
    message = 'Hello, server!'
    client_socket.sendall(message.encode())
 
    # 接收服务器的响应数据
    data = client_socket.recv(1024)
    print('接收到服务器的响应:', data.decode())
 
finally:
    # 关闭连接
    client_socket.close()

这段代码演示了一个简单的基于Socket的TCP通信，服务器端监听指定的端口，接收客户端的连接请求，接收客户端发送的数据并发送响应数据，最后关闭连接。客户端通过提供服务器的IP地址和端口号，连接到服务器，发送数据给服务器并接收响应数据，最后关闭连接。

这只是Python网络编程的基础示例，真实的网络应用可能需要处理更复杂的逻辑和协议。

2. 多线程

多线程类似于同时执行多个不同程序，多线程运行有如下优点：

使用线程可以把占据长时间的程序中的任务放到后台去处理。
用户界面可以更加吸引人，比如用户点击了一个按钮去触发某些事件的处理，可以弹出一个进度条来显示处理的进度。
程序的运行速度可能加快。
在一些等待的任务实现上如用户输入、文件读写和网络收发数据等，线程就比较有用了。在这种情况下我们可以释放一些珍贵的资源如内存占用等等。

每个独立的线程有一个程序运行的入口、顺序执行序列和程序的出口。但是线程不能够独立执行，必须依存在应用程序中，由应用程序提供多个线程执行控制。

每个线程都有他自己的一组CPU寄存器，称为线程的上下文，该上下文反映了线程上次运行该线程的CPU寄存器的状态。

指令指针和堆栈指针寄存器是线程上下文中两个最重要的寄存器，线程总是在进程得到上下文中运行的，这些地址都用于标志拥有线程的进程地址空间中的内存。

线程可以被抢占（中断）。
在其他线程正在运行时，线程可以暂时搁置（也称为睡眠） – 这就是线程的退让。

线程可以分为:

内核线程：由操作系统内核创建和撤销。
用户线程：不需要内核支持而在用户程序中实现的线程。

Python3 线程中常用的两个模块为：

_thread
threading (推荐使用)

thread 模块已被废弃。用户可以使用 threading 模块代替。所以，在Python3 中不能再使用"thread" 模块。为了兼容性，Python3 将 thread 重命名为 “_thread”。

Python线程

#!/usr/bin/python3

import _thread
import time

# 为线程定义一个函数
def print_time( threadName, delay):
   count = 0
   while count < 5:
      time.sleep(delay)
      count += 1
      print ("%s: %s" % ( threadName, time.ctime(time.time()) ))

# 创建两个线程
try:
   _thread.start_new_thread( print_time, ("Thread-1", 2, ) )
   _thread.start_new_thread( print_time, ("Thread-2", 4, ) )
except:
   print ("Error: 无法启动线程")

while 1:
   pass

Thread-1: Wed Jan  5 17:38:08 2022
Thread-2: Wed Jan  5 17:38:10 2022
Thread-1: Wed Jan  5 17:38:10 2022
Thread-1: Wed Jan  5 17:38:12 2022
Thread-2: Wed Jan  5 17:38:14 2022
Thread-1: Wed Jan  5 17:38:14 2022
Thread-1: Wed Jan  5 17:38:16 2022
Thread-2: Wed Jan  5 17:38:18 2022
Thread-2: Wed Jan  5 17:38:22 2022
Thread-2: Wed Jan  5 17:38:26 2022

2.1 线程模块

2.2 使用 threading 模块创建线程

#!/usr/bin/python3

import threading
import time

exitFlag = 0

class myThread (threading.Thread):
    def __init__(self, threadID, name, delay):
        threading.Thread.__init__(self)
        self.threadID = threadID
        self.name = name
        self.delay = delay
    def run(self):
        print ("开始线程：" + self.name)
        print_time(self.name, self.delay, 5)
        print ("退出线程：" + self.name)

def print_time(threadName, delay, counter):
    while counter:
        if exitFlag:
            threadName.exit()
        time.sleep(delay)
        print ("%s: %s" % (threadName, time.ctime(time.time())))
        counter -= 1

# 创建新线程
thread1 = myThread(1, "Thread-1", 1)
thread2 = myThread(2, "Thread-2", 2)

# 开启新线程
thread1.start()
thread2.start()
thread1.join()
thread2.join()
print ("退出主线程")

2.3 线程同步

#!/usr/bin/python3

import threading
import time

class myThread (threading.Thread):
    def __init__(self, threadID, name, delay):
        threading.Thread.__init__(self)
        self.threadID = threadID
        self.name = name
        self.delay = delay
    def run(self):
        print ("开启线程： " + self.name)
        # 获取锁，用于线程同步
        threadLock.acquire()
        print_time(self.name, self.delay, 3)
        # 释放锁，开启下一个线程
        threadLock.release()

def print_time(threadName, delay, counter):
    while counter:
        time.sleep(delay)
        print ("%s: %s" % (threadName, time.ctime(time.time())))
        counter -= 1

threadLock = threading.Lock()
threads = []

# 创建新线程
thread1 = myThread(1, "Thread-1", 1)
thread2 = myThread(2, "Thread-2", 2)

# 开启新线程
thread1.start()
thread2.start()

# 添加线程到线程列表
threads.append(thread1)
threads.append(thread2)

# 等待所有线程完成
for t in threads:
    t.join()
print ("退出主线程")

开启线程： Thread-1
开启线程： Thread-2
Thread-1: Wed Jan  5 17:36:50 2022
Thread-1: Wed Jan  5 17:36:51 2022
Thread-1: Wed Jan  5 17:36:52 2022
Thread-2: Wed Jan  5 17:36:54 2022
Thread-2: Wed Jan  5 17:36:56 2022
Thread-2: Wed Jan  5 17:36:58 2022
退出主线程

2.4 线程优先级队列（ Queue）

#!/usr/bin/python3

import queue
import threading
import time

exitFlag = 0

class myThread (threading.Thread):
    def __init__(self, threadID, name, q):
        threading.Thread.__init__(self)
        self.threadID = threadID
        self.name = name
        self.q = q
    def run(self):
        print ("开启线程：" + self.name)
        process_data(self.name, self.q)
        print ("退出线程：" + self.name)

def process_data(threadName, q):
    while not exitFlag:
        queueLock.acquire()
        if not workQueue.empty():
            data = q.get()
            queueLock.release()
            print ("%s processing %s" % (threadName, data))
        else:
            queueLock.release()
        time.sleep(1)

threadList = ["Thread-1", "Thread-2", "Thread-3"]
nameList = ["One", "Two", "Three", "Four", "Five"]
queueLock = threading.Lock()
workQueue = queue.Queue(10)
threads = []
threadID = 1

# 创建新线程
for tName in threadList:
    thread = myThread(threadID, tName, workQueue)
    thread.start()
    threads.append(thread)
    threadID += 1

# 填充队列
queueLock.acquire()
for word in nameList:
    workQueue.put(word)
queueLock.release()

# 等待队列清空
while not workQueue.empty():
    pass

# 通知线程是时候退出
exitFlag = 1

# 等待所有线程完成
for t in threads:
    t.join()
print ("退出主线程")

开启线程：Thread-1
开启线程：Thread-2
开启线程：Thread-3
Thread-3 processing One
Thread-1 processing Two
Thread-2 processing Three
Thread-3 processing Four
Thread-1 processing Five
退出线程：Thread-3
退出线程：Thread-2
退出线程：Thread-1
退出主线程

3. 日期和时间

#!/usr/bin/python3

import time  # 引入time模块

ticks = time.time()
print ("当前时间戳为:", ticks)

4. SMTP发送邮件

SMTP（Simple Mail Transfer Protocol）即简单邮件传输协议,它是一组用于由源地址到目的地址传送邮件的规则，由它来控制信件的中转方式。

python的smtplib提供了一种很方便的途径发送电子邮件。它对smtp协议进行了简单的封装。

如果我们本机没有 sendmail 访问，也可以使用其他服务商的 SMTP 访问（QQ、网易、Google等）。

#!/usr/bin/python3
 
import smtplib
from email.mime.text import MIMEText
from email.header import Header
 
# 第三方 SMTP 服务
mail_host="smtp.XXX.com"  #设置服务器
mail_user="XXXX"    #用户名
mail_pass="XXXXXX"   #口令 
 
 
sender = 'from@runoob.com'
receivers = ['429240967@qq.com']  # 接收邮件，可设置为你的QQ邮箱或者其他邮箱
 
message = MIMEText('Python 邮件发送测试...', 'plain', 'utf-8')
message['From'] = Header("菜鸟教程", 'utf-8')
message['To'] =  Header("测试", 'utf-8')
 
subject = 'Python SMTP 邮件测试'
message['Subject'] = Header(subject, 'utf-8')
 
 
try:
    smtpObj = smtplib.SMTP() 
    smtpObj.connect(mail_host, 25)    # 25 为 SMTP 端口号
    smtpObj.login(mail_user,mail_pass)
    smtpObj.sendmail(sender, receivers, message.as_string())
    print ("邮件发送成功")
except smtplib.SMTPException:
    print ("Error: 无法发送邮件")

4.1 使用Python发送HTML格式的邮件

#!/usr/bin/python3
 
import smtplib
from email.mime.text import MIMEText
from email.header import Header
 
sender = 'from@runoob.com'
receivers = ['429240967@qq.com']  # 接收邮件，可设置为你的QQ邮箱或者其他邮箱
 
mail_msg = """
<p>Python 邮件发送测试...</p>
<p><a href="http://www.runoob.com">这是一个链接</a></p>
"""
message = MIMEText(mail_msg, 'html', 'utf-8')
message['From'] = Header("菜鸟教程", 'utf-8')
message['To'] =  Header("测试", 'utf-8')
 
subject = 'Python SMTP 邮件测试'
message['Subject'] = Header(subject, 'utf-8')
 
 
try:
    smtpObj = smtplib.SMTP('localhost')
    smtpObj.sendmail(sender, receivers, message.as_string())
    print ("邮件发送成功")
except smtplib.SMTPException:
    print ("Error: 无法发送邮件")

4.2 Python 发送带附件的邮件

发送带附件的邮件，首先要创建MIMEMultipart()实例，然后构造附件，如果有多个附件，可依次构造，最后利用smtplib.smtp发送。

#!/usr/bin/python3
 
import smtplib
from email.mime.text import MIMEText
from email.mime.multipart import MIMEMultipart
from email.header import Header
 
sender = 'from@runoob.com'
receivers = ['429240967@qq.com']  # 接收邮件，可设置为你的QQ邮箱或者其他邮箱
 
#创建一个带附件的实例
message = MIMEMultipart()
message['From'] = Header("菜鸟教程", 'utf-8')
message['To'] =  Header("测试", 'utf-8')
subject = 'Python SMTP 邮件测试'
message['Subject'] = Header(subject, 'utf-8')
 
#邮件正文内容
message.attach(MIMEText('这是菜鸟教程Python 邮件发送测试……', 'plain', 'utf-8'))
 
# 构造附件1，传送当前目录下的 test.txt 文件
att1 = MIMEText(open('test.txt', 'rb').read(), 'base64', 'utf-8')
att1["Content-Type"] = 'application/octet-stream'
# 这里的filename可以任意写，写什么名字，邮件中显示什么名字
att1["Content-Disposition"] = 'attachment; filename="test.txt"'
message.attach(att1)
 
# 构造附件2，传送当前目录下的 runoob.txt 文件
att2 = MIMEText(open('runoob.txt', 'rb').read(), 'base64', 'utf-8')
att2["Content-Type"] = 'application/octet-stream'
att2["Content-Disposition"] = 'attachment; filename="runoob.txt"'
message.attach(att2)
 
try:
    smtpObj = smtplib.SMTP('localhost')
    smtpObj.sendmail(sender, receivers, message.as_string())
    print ("邮件发送成功")
except smtplib.SMTPException:
    print ("Error: 无法发送邮件")

4.3 在 HTML 文本中添加图片

略（见参考文献）

5. pip

pip 是 Python 包管理工具，该工具提供了对 Python 包的查找、下载、安装、卸载的功能。

软件包也可以在 https://pypi.org/ 中找到。

目前最新的 Python 版本已经预装了 pip。
在这里插入图片描述

6. random

Python random 模块主要用于生成随机数。

random 模块实现了各种分布的伪随机数生成器。

# 导入 random 包
import random

# 生成随机数
print(random.random())

#!/usr/bin/python3
import random

random.seed()
print ("使用默认种子生成随机数：", random.random())
print ("使用默认种子生成随机数：", random.random())

random.seed(10)
print ("使用整数 10 种子生成随机数：", random.random())
random.seed(10)
print ("使用整数 10 种子生成随机数：", random.random())

random.seed("hello",2)
print ("使用字符串种子生成随机数：", random.random())