Python学习笔记

网络编程

cs架构与bs架构
Client<=======>Server
Browser<=======>Server

网络通信

网络存在的意义就是跨地域数据传输——>称之为通信
网络 = 物理链接介质 + 互联网通信协议

OSI七层协议

应用层
表示层
会话层
传输层     	  段
网络层     	  包
数据链路层  	 	 帧
物理层     	  位（bit）

协议：规定数据的组织格式

格式：头部 + 数据部分
封包裹的过程：数据外加头
拆包裹的过程：拆掉头获取数据

物理层基于电工作：二进制

物理层负责发送电信号

一组物理层数据称之为：位
单纯的电信号毫无意义，必须对其进行分组

数据链路层：ethernet以太网协议

规定1：一组数据称之为一个数据帧
规定2：分成两部分 => 头 + 数据
    head（报头）包含：（固定18个字节）
        发送者/源地址，6个字节
        接受者/目标地址，6个字节
        数据类型，6个字节
        该地址是mac地址
    data（数据）包含：（最短46字节，最长1500字节）
        数据包的具体内容
    数据包含：包含的是网络层整体的内容

    head长度+data长度=最短64字节，最长1518字节，超过最大限制就分片发送

规定3：规定但凡接入互联网的主机必须有一块网卡，每块网卡在出厂时都烧制好一个全世界独一无二的mac地址

网络层：IP协议

要达到得到目：
    划分广播域
    每一个广播域但凡要接通外部，一定要有一个网关帮内部的计算机转发包到公网
    网关与外界通信走的是路由协议
规定1：一组数据称之为一个数据包
规定2：分成两部分 => 头 + 数据
    头包含：源地址与目标地址，该地址是IP地址
    数据包含：传输层发过来的整体的内容

ipv4地址：
8bit.8bit.8bit.8bit

子网掩码：
8bit.8bit.8bit.8bit

255.255.255.0对应的二进制表达
11111111.11111111.11111111.00000000

一个合法的ipv4地址组成部分=ip地址/子网掩码地址
172.16.10.1/255.255.255.0

ARP：地址解析协议

所以必须能够将ip地址解析成mac地址

标识

mac地址用于标识局域网（广播域）内的一台唯一的机器

总结：

ip地址+mac地址=> 标识全世界范围内独一无二的一台计算机
ip地址（ARP）=> 标识全世界范围内独一无二的一台计算机

传输层：tcp\udp=>基于端口

端口范围0-65535,0-1023为系统占用端口
ip+port=>标识全世界范围独一无二的一个基于网络通信的应用程序

基于tcp协议通信：必须建立一个双向的通信的链接
	三次握手建立链接：
    	建立链接是为了传输数据做准备的，三次挥手即可

	四次挥手断开链接：
    	断开链接时，由于链接内有数据传输，所以必须四次断开

tcp是可靠传输的：

发送数据必须等到对方确认后才算完成，才会将自己内存中的数据发送

tcp协议的半链接池：

backlog
[连接请求1，链接请求2，链接请求3，链接请求4]

粘包：

粘包问题出现的原因
	1.tcp是流式协议，数据就像水流一样粘在一起，没有任何边界区分
	2.收数据没收干净，有残留，就会跟下一次结果混淆在一起
解决的核心法门就是：每次都收干净，不要有任何才残留

并发编程：

多道技术：单核实现并发的效果

空间上的复用与时间上的复用
    空间上的复用：
        多个程序公用一套计算机硬件
    时间上的复用：
        切换+保存状态
            切换（CPU）分为两种情况
                1.当一个程序遇到IO操作的时候，操作系统会剥夺该程序的CPU执行权限
                  作用：提高了CPU的利用率，并且也不影响程序的执行效率
                2.当一个程序长时间占用CPU的时候，操作系统也会剥夺该程序的CPU执行权限
                  作用：降低了程序的执行效率（原本时间+切换时间）

并发：

看起来像同时进行的就可以称之为并发

并行：

真正意义上的同时执行

程序与进程的区别：

程序就是一堆躺在硬盘上的代码
进程则表示程序正在执行的过程

进程调度：

先来先服务 FCFS
    对长作业有利，对短作业无益

短作业优先调度算法
    对短作业有利，对长作业无益

时间片轮转法+多级反馈队列
    时间片：将固定的时间切分成N多份，每一份就表示一个时间片

同步和异步

描述的是任务的提交方式
同步：任务提交之后，原地等待任务的返回结果，等待的过程不做任何事
异步：任务提交之后，不原地等待任务的返回结果，直接去做其他事情任务的返回结果会有一个异步回调机制自动处理

堵塞非堵塞

描述的程序的运行状态
堵塞：堵塞态
非堵塞：就绪态、运行态
理想状态：我们应该让我们的代码永远处于就绪和运行态之间切换

进程：

windows操作系统下，创建进程一定要在main内创建
因为Windows下创建进程类似于模块导入的方式
会从上往下依次执行代码

Linux则是直接将代码完整的拷贝一份

创建进程就是在内存中申请一块内存空间将需要运行的代码丢进去
一个进程对应在内存中就是一块独立的内存空间
多个进程对应在内存中就是多块独立的内存空间
进程与进程之间数据默认情况下是无法直接交互，如果想交互可以借助于第三方工具、模块

互斥锁：

多个进程操作同一份数据的时候，会出现数据错乱的问题
针对上述问题，解决方式就是加锁处理：将并发变成串行，牺牲效率但是保证了数据的安全