python网络编程-异常处理-异常捕获-抛出异常-断言-自定义异常-UDP通信-socketserver模块应用-03

异常捕获

异常:程序在运行过程中出现了不可预知的错误,并且该错误没有对应的处理机制,那么就会以异常的形式表现出来

影响:整个程序无法再正常运行

异常的结构

异常的类型

NameError

异常的信息

name 'safaf' is not defined

异常的位置

'''
Traceback (most recent call last):
  File "E:/PyCharm 2019.1.3/ProjectFile/day010/day029/01 异常处理.py", line 1, in <module>
    safaf
'''

异常的种类

语法错误

程序错误编译成一般都会直接有提示,提示就应该直接解决的,出现语法错误一般是基础太差

逻辑错误

这种错误是可以被容忍的,逻辑错误无法一眼看出来

针对逻辑上的错误可以采用异常处理机制来进行捕获

常见的错误类型

常见的出错类型

原因

NameError

名字错误

SyntaxError

语法错误

keyError

键不存在

ValueError

值错误

IndexError

索引错误

如何避免

异常处理

使用:在你认为可能会出现问题的代码上方用 try 包起来

注意:try 内部的代码块越少越好 异常处理能少用就少用,不然该报错的不报错哪里错了你都不知道 像服务端、客户端断开链接就需要用到异常处理,你不知道他什么时候会断开

异常处理使用模板(try.. except.. else.. finally..)

try:
    可能出错的代码
except 出错类型 as e:  # 将报错信息赋值给e
    错误的处理代码
except 出错类型2 as e:  # 将报错信息赋值给e
    错误的处理代码
except 出错类型3 as e:  # 将报错信息赋值给e
    错误的处理代码
    
# 或者 Exception直接捕获所有的
except Exception as e:  # 可以匹配所有的错误类型
    BaseException 是 Exception 的父类,也可以捕获所有类型
    错误的处理代码
else:
    当被检测的代码没有任何异常发生,才会执行这里面的语句
finally:
    无论被检测的代码有没有异常发生,都会在代码执行完后执行这里面的代码

案例

try:
    safaf
except NameError as e:
    print(e)
else:
    print("没有报错才会执行我哦~")
finally:
    print("管你报不报错,我都会执行的!")

# name 'safaf' is not defined
# 管你报不报错,我都会执行的!

try:
    print("我没错哦~")
except Exception as e:  # 捕捉所有异常
    print("管你啥错,我都抓了!")
else:
    print("没有报错才会执行我哦~")
finally:
    print("管你报不报错,我都会执行的!")
# 我没错哦~
# 没有报错才会执行我哦~
# 管你报不报错,我都会执行的!

补充

出错后会立即停止代码运行,去与except中的错误类型一个个比较,匹配上了就执行里面的代码,没匹配上就直接报错

主动抛出异常raise

if 'egon' == 'DSB':
    pass
else:
    raise TypeError('尽说大实话')  # 这一行就是报错的位置
    # raise 关键字就是用来主动抛出异常的

断言assert

断言不成立直接报错

l = [1, 2, 3]
assert len(1) < 0  # assert 断言,预言,猜某个数据的状态,猜对了不影响代码执行,猜错了直接报错

自定义异常(继承异常类)

报错类型,其实对应的就是一个个类(可以自定义拼接异常的格式)

class MyError(BaseException):
    def __init__(self, msg):
        super().__init__()
        self.msg = msg
    
    def __str__(self):
        return f'----<{self.msg}>----'

raise MyError('自定义的异常')
# Traceback (most recent call last):
#   File "E:/PyCharm 2019.1.3/ProjectFile/day010/day029/test.py", line 15, in <module>
#     raise MyError('自定义的异常')
# __main__.MyError: ----<自定义的异常>----

UDP通信

UDP协议又叫用户数据报协议

它没有双向通道,类似于发短信(只管发,不管对方有没有收到,不需要对方立即回应)

UDP的程序可以先启动客户端再启动服务端(客户端发数据给服务端之前都没问题)

UDP类似于发短信

TCP类似于打电话,你一句我一句的

普通使用

服务端

import socket

server = socket.socket(type=socket.SOCK_DGRAM)  # type=socket.SOCK_DGRAM 指定成 UDP 协议  type=socket.SOCK_STREAM TCP协议(默认就是,不用指定)
server.bind(('127.0.0.1', 8080))

# UDP 不需要设置半连接池(server.listen(5)),也没有半连接池的概念
# UDP 没有双向通道,所以也不需要建立连接(conn, addr = server.accept())

# 直接就是通信循环

while True:  # 这里只需要直接通信(交互)即可
    data, addr = server.recvfrom(1024)
    print("数据:", data.decode('utf-8'))  # 客户端发来的消息
    print("地址:", addr)  # 客户端的地址

    re_msg = input("Please input your response msg:").strip()  # 会阻塞在这里,这里过了,才能发出信息,看到下一条信息
    server.sendto(re_msg.encode('utf-8'), addr)  # 向客户端发送消息


# 数据: hi
# 地址: ('127.0.0.1', 64821)
# Please input your response msg:o  hi
# 数据: hihihi
# 地址: ('127.0.0.1', 64823)
# Please input your response msg:xxixixi
# 数据: aha e
# 地址: ('127.0.0.1', 64828)
# Please input your response msg:emmm?
# 数据:
# 地址: ('127.0.0.1', 64828)
# Please input your response msg:adsa

客户端

import socket

client = socket.socket(type=socket.SOCK_DGRAM)

# UDP 不需要建立连接(client.connect(('127.0.0.1', 8080)))

server_addr = ('127.0.0.1', 8080)  # UDP sendto发消息时需要一个服务器的地址及端口号

while True:
    msg = input("Please input your msg:").strip()
    client.sendto(msg.encode('utf-8'), server_addr)  # 向服务器发送数据,要附带服务器端地址及端口(基于网络传输的数据都必须是二进制的)
    data, msg_from_server_addr = client.recvfrom(1024)  # 收到消息,且得到地址

    print("服务端发来的数据:", data.decode('utf-8'))
    print("服务器端的ip及端口", msg_from_server_addr)

# 窗口1
# Please input your msg:hi
# 服务端发来的数据: o  hi
# 服务器端的ip及端口 ('127.0.0.1', 8080)
# Please input your msg:

# 窗口2
# Please input your msg:hihihi
# 服务端发来的数据: xxixixi
# 服务器端的ip及端口 ('127.0.0.1', 8080)
# Please input your msg:

# 窗口3
# Please input your msg:aha e
#
# 服务端发来的数据: emmm?
# 服务器端的ip及端口 ('127.0.0.1', 8080)
# Please input your msg:服务端发来的数据: adsa
# 服务器端的ip及端口 ('127.0.0.1', 8080)
# Please input your msg:

TCP与UDP之间的区别

  1. UDP 允许发空数据,不会有影响
  2. UDP 直接启动客户端未启动服务端不会报错
  3. UDP 不会有粘包问题(自带报头)
  4. UDP 支持并发

服务端

import socket

server = socket.socket(type=socket.SOCK_DGRAM)

server.bind(('127.0.0.1', 8080))

while True:
    data, addr = server.recvfrom(1024)
    print(data.decode('utf-8'))

    server.sendto(data.upper(), addr)

客户端

import socket


client = socket.socket(type=socket.SOCK_DGRAM)

while True:

    msg = input(">>>:")
    # -------------------------------------------
    # 1.UDP 允许发空数据,不会有影响
    # -------------------------------------------
    # UDP自带报头,就算数据为空,另一端也能处理
    client.sendto(msg.encode('utf-8'), ('127.0.0.1', 8080))  # 第二参数,目标服务器地址

    # -------------------------------------------
    # 2.UDP 直接启动客户端未启动服务端不会报错
    #   发数据找不到服务端也还是会报错
    # -------------------------------------------
    # 下面两行代码直接注释掉,服务端没启动,都不会报错,只管给服务器发(收没收到不管)
    # data, server_addr = client.recvfrom(1024)
    # print(data)

    # -------------------------------------------
    # 3.UDP 不会有粘包问题(自带报头)
    # -------------------------------------------
    # client.sendto(msg.encode('utf-8'), ('127.0.0.1', 8080))
    # client.sendto(msg.encode('utf-8'), ('127.0.0.1', 8080))
    # client.sendto(msg.encode('utf-8'), ('127.0.0.1', 8080))
    #
    # server.sendto(data.upper(), addr)
    # server.sendto(data.upper(), addr)
    # server.sendto(data.upper(), addr)

    # -------------------------------------------
    # 4.UDP 支持并发
    #   TCP是保持连接,而UDP不需要保持连接
    #       与一个客户端断开连接才会和下一个客户端建立连接
    # -------------------------------------------

简易版的QQ

服务器端

import socket

server = socket.socket(type=socket.SOCK_DGRAM)
server.bind(('127.0.0.1', 8080))

while True:
    data, client_addr = server.recvfrom(1024)
    print(data.decode('utf-8'))

    msg = input(">>>:").strip()
    server.sendto(msg.encode('utf-8'), client_addr)

# 来自star3的消息:helo
# >>>:hi
# 来自star2的消息:aha
# >>>:haa
# 来自star的消息:hello world
# >>>:ha
# 来自star2的消息:jason nnn
# >>>:jj

客户端1、2、3共用同一份代码

import socket

client = socket.socket(type=socket.SOCK_DGRAM)

username = 'star'  # 客户端对应改成 star2 star3
server_address = ('127.0.0.1', 8080)  # 指定一个发消息的目标服务器
while True:
    msg = input(">>>:").strip()

    msg = f'来自{username}的消息:{msg}'  # 是哪个用户名发出的数据不应该由这里传过去,用户可以随便改,实际意义不大
    '''
    user_dict = {
        "username1": (ip1 + port1),
        "username2": (ip2 + port2),
        "username3": (ip3 + port3),
    }
    # 可以在每个端都存这样一个对照表,根据ip与port就可以知道用户名了
    '''

    client.sendto(msg.encode('utf-8'), server_address)

    data, server_addr = client.recvfrom(1024)  # server_addr 收到消息的服务端地址

    print(data.decode('utf-8'))

# 各个窗口的控制台输入与输出
# >>>:helo
# hi
# >>>:

# >>>:aha
# haa
# >>>:jason nnn
# jj

# >>>:
# >>>:hello world
# ha
# >>>:

概念科普

  • 并发

看起来像同时运行(直接启动多个UDP客户端)(默认的UDP程序多开就是这个效果)

  • 并行

真正意义上的同时运行

socketserver模块科普

是给服务端用的(客户端还是用socket模块),能够支持服务端的并发

TCP模拟UDP实现并发

服务器端

import socketserver  # 文件名不要和模块冲突了,不然都不知道导哪个了


class MyServer(socketserver.BaseRequestHandler):
    def handle(self):
        # 与客户端进行通信
        # print("来啦 老弟")
        while True:  # 需要保持通信(后续 client.send() 可没有附带服务器地址, connect 被关闭了)
            data = self.request.recv(1024)
            print(self.client_address)  # 客户端地址
            print(data.decode('utf-8'))
            self.request.send(data.upper())


if __name__ == '__main__':
    '''只要有客户端连接,会自动交给自定义类中的handle方法去处理'''
    server = socketserver.ThreadingTCPServer(('127.0.0.1', 8080), MyServer)  # 创建一个基于TCP的对象
    server.serve_forever()  # 启动该服务对象

# ('127.0.0.1', 14327)
# dAddA
# ('127.0.0.1', 14326)
# ADD
# ('127.0.0.1', 14325)
# ADsafga

客户端

# TCP 实现UDP
import socket

client = socket.socket()
client.connect(('127.0.0.1', 8080))

while True:
    res = input(">>>:")
    client.send(res.encode('utf-8'))

    data = client.recv(1024)
    print(data.decode('utf-8'))


# 窗口1 控制台数据(输入与输出)
# >>>:dAddA
# DADDA
# >>>:

# 窗口2 控制台数据(输入与输出)
# >>>:ADD
# ADD
# >>>:

# 窗口1 控制台数据(输入与输出)
# >>>:ADsafga
# ADSAFGA
# >>>:

socketserver之UDP

服务器端

import socketserver  # 文件名不要和模块冲突了,不然都不知道导哪个了


class MyServer(socketserver.BaseRequestHandler):
    def handle(self):
        # 与客户端进行通信
        # while True:  # UDP 不需要通信循环,每次 sendto 都有服务器的地址
        data, sock = self.request
        print(self.client_address)  # 客户端地址
        print(data.decode('utf-8'))
        sock.sendto(data.lower(), self.client_address)


if __name__ == '__main__':
    '''只要有客户端连接,会自动交给自定义类中的handle方法去处理'''
    server = socketserver.ThreadingUDPServer(('127.0.0.1', 8080), MyServer)  # 创建一个基于UDP的对象
    server.serve_forever()  # 启动该服务对象

# 控制台打印的数据
# ('127.0.0.1', 52524)
# CLient2
# ('127.0.0.1', 52529)
# clet1
# ('127.0.0.1', 52529)
# CLienT1
# ('127.0.0.1', 54485)
# CLiEnt3

客户端

import socket

client = socket.socket(type=socket.SOCK_DGRAM)

server_addr = ('127.0.0.1', 8080)

while True:
    res = input(">>>:").strip()
    client.sendto(res.encode('utf-8'), server_addr)

    data, response_server_addr = client.recvfrom(1024)
    print(data.decode('utf-8'), response_server_addr)

# 窗口1 控制台数据(输入与输出)
# >>>:clIeNt1
# clet1 ('127.0.0.1', 8080)
# >>>:CLienT1
# client1 ('127.0.0.1', 8080)
# >>>:

# 窗口2 控制台数据(输入与输出)
# >>>:CLient2
# client2 ('127.0.0.1', 8080)
# >>>:

# 窗口1 控制台数据(输入与输出)
# >>>:CLiEnt3
# client3 ('127.0.0.1', 8080)
# >>>:

为什么UDP时重写的handle方法里不用写通信循环

handle 是处理一次连接请求的,handle结束连接就断开了

UDP是不需要保持(双向)连接的,所以每次sendto 都是单个请求(都附带服务器端地址及端口),不能写通信循环(不然就拿着一个sendto 过来的数据循环打印了)

而TCP是基于双向通道通信的,handle结束后连接就断开了(再client.send() 这个连接状态就已经不存在了),所以TCP这边的服务端要写通信循环保持连接来多次通信

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