一、异常处理
1 什么是异常
异常是程序发生错误的信号,程序一旦出错就会抛出异常,程序就会终止运行
异常的三个特征:
- 异常的追踪信息
- 异常的类型
- 异常的内容
而错误分成两种
一种是语法上的错误SyntaxError,这种错误应该在程序运行前就修改正确
if a
print()
>>> SyntaxError: invalid syntax
另一类就是逻辑错误,常见的逻辑错误如
# TypeError:数字类型无法与字符串类型相加
1+’2’
# ValueError:当字符串包含有非数字的值时,无法转成int类型
num=input(">>: ") #输入hello
int(num)
# NameError:引用了一个不存在的名字x
x
# IndexError:索引超出列表的限制
l=['egon','aa']
l[3]
# KeyError:引用了一个不存在的key
dic={'name':'egon'}
dic['age']
# AttributeError:引用的属性不存在
class Foo:
pass
Foo.x
# ZeroDivisionError:除数不能为0
1/0
2 为什么要处理异常
为了增强程序的健壮性,即便是程序运行过程中出错了,也不要终止程序。
而是把异常捕捉并处理:记录到日志内
3 如何处理异常
3.1 语法错误
一种是语法上的错误SyntaxError,这种错误应该在程序运行前就修改正确
if a
print()
>>> SyntaxError: invalid syntax
3.2 逻辑错误
另一类就是逻辑错误,常见的逻辑错误如
# TypeError:数字类型无法与字符串类型相加
1+’2’
# ValueError:当字符串包含有非数字的值时,无法转成int类型
num=input(">>: ") #输入hello
int(num)
# NameError:引用了一个不存在的名字x
x
# IndexError:索引超出列表的限制
l=['egon','aa']
l[3]
# KeyError:引用了一个不存在的key
dic={'name':'egon'}
dic['age']
# AttributeError:引用的属性不存在
class Foo:
pass
Foo.x
# ZeroDivisionError:除数不能为0
1/0
3.3 两种处理逻辑异常的方式
3.3.1 可预知型错误
当我们错误发生的条件是可以被预知的,是用if判断来解决
age = input('请输入数字:').strip()
# 这里我们可以预知,如果用户输的是非数字,我们下面的代码就会报错,所以这里用if区分情况
if age.isdigit():
age = int(age)
else:
print('请输入数字!')
3.3.2 不可预知型错误
当我们的错误发生是不可预知的,用try来解决
try:
# 有可能会抛出异常的代码
子代码1
子代码2
子代码3
except 异常类型1 as e: # 如果检测到这种类型的错误,把错误信息传给e,并执行子代码,执行完毕结束程序
pass
except 异常类型2 as e:
pass
else:
#如果被检测的子代码块没有异常发生,则会执行else的子代码
finally:
#无论被检测的子代码块有无异常发生,都会执行finally的子代码
print('end...')
实例 1 异常的分类处理和万能异常
try:
print('1111111111')
l = ['aaa', 'bbbb']
l[3] # 抛出异常IndexError,该行代码同级别的后续代码不会运行
print('2222222222')
xxx
print('33333333')
dic = {'a': 1}
dic['aaa']
except (IndexError, NameError) as e:#如果对同种类型的异常处理相同,可以放在一个元组里
print('异常的信息: ', e)
except Exception as e: # 万能异常
print('所有异常都可以匹配的到')
print('end....')
实例 2 else与finally的使用
try:
print('1111111111')
l = ['aaa', 'bbbb']
l[3] # 抛出异常IndexError,该行代码同级别的后续代码不会运行
print('2222222222')
xxx
print('33333333')
dic = {'a': 1}
dic['aaa']
except Exception as e:
print('所有异常都可以匹配的到')
else: # 不能单独使用,必须和except连用,当try中没有异常出现时执行
print('没有出现任何异常')
finally: # 不处理异常,无论是否发生异常都会执行finally的子代码
print('====》》》》》应该把被检测代码中回收系统资源的代码放到这里')
print('end....')
4 制造异常
在不符合Python解释器的语法或逻辑规则时,是由Python解释器主动触发的各种类型的异常。但是我们程序员也可以自己来明确的出发异常
这就用到raise关键字
class Student:
def __init__(self,name,age):
if not isinstance(name,str):
raise TypeError('name must be str')
if not isinstance(age,int):
raise TypeError('age must be int')
self.name=name
self.age=age
stu1=Student(4573,18) # TypeError: name must be str
stu2=Student('egon','18') # TypeError: age must be int
二、网络编程
1 网络通信原理
英语成为世界上所有人通信的统一标准,如果把计算机看成分布于世界各地的人,那么连接两台计算机之间的internet实际上就是
一系列统一的标准,这些标准称之为互联网协议,互联网的本质就是一系列的协议,总称为‘互联网协议’(Internet Protocol Suite).
互联网协议的功能:定义计算机如何接入internet,以及接入internet的计算机通信的标准。
2 osi七层协议
互联网协议按照功能不同分为osi七层或tcp/ip五层或tcp/ip四层
每层运行常见物理设备
OSI七层协议数据传输的封包与解包过程
2.1 物理层
物理层功能:主要是基于电器特性发送高低电压(电信号),高电压对应数字1,低电压对应数字0
2.2 数据链路层
数据链路层由来:单纯的电信号0和1没有任何意义,必须规定电信号多少位一组,每组什么意思
数据链路层的功能:定义了电信号的分组方式
以太网协议:
早期的时候各个公司都有自己的分组方式,后来形成了统一的标准,即以太网协议ethernet
ethernet规定
- 一组电信号构成一个数据包,叫做‘帧’
- 每一数据帧分成:报头head和数据data两部分
head包含:(固定18个字节)
- 发送者/源地址,6个字节
- 接收者/目标地址,6个字节
- 数据类型,6个字节
data包含:(最短46字节,最长1500字节)
- 数据包的具体内容
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
mac地址:
head中包含的源和目标地址由来:ethernet规定接入internet的设备都必须具备网卡,发送端和接收端的地址便是指网卡的地址,即mac地址
mac地址:每块网卡出厂时都被烧制上一个世界唯一的mac地址,长度为48位2进制,通常由12位16进制数表示(前六位是厂商编号,后六位是流水线号)
*广播:*
有了mac地址,同一网络内的两台主机就可以通信了(一台主机通过arp协议获取另外一台主机的mac地址)
ethernet采用最原始的方式,广播的方式进行通信,即计算机通信基本靠吼
2.3 网络层
网络层由来:有了ethernet、mac地址、广播的发送方式,世界上的计算机就可以彼此通信了,问题是世界范围的互联网是由
一个个彼此隔离的小的局域网组成的,那么如果所有的通信都采用以太网的广播方式,那么一台机器发送的包全世界都会收到,
这就不仅仅是效率低的问题了,这会是一种灾难
上图结论:必须找出一种方法来区分哪些计算机属于同一广播域,哪些不是,如果是就采用广播的方式发送,如果不是,
就采用路由的方式(向不同广播域/子网分发数据包),mac地址是无法区分的,它只跟厂商有关
网络层功能:引入一套新的地址用来区分不同的广播域/子网,这套地址即网络地址
IP协议:
- 规定网络地址的协议叫ip协议,它定义的地址称之为ip地址,广泛采用的v4版本即ipv4,它规定网络地址由32位2进制表示
- 范围0.0.0.0-255.255.255.255
- 一个ip地址通常写成四段十进制数,例:172.16.10.1
*ip地址分成两部分*
- 网络部分:标识子网
- 主机部分:标识主机
注意:单纯的ip地址段只是标识了ip地址的种类,从网络部分或主机部分都无法辨识一个ip所处的子网
例:172.16.10.1与172.16.10.2并不能确定二者处于同一子网
子网掩码
所谓”子网掩码”,就是表示子网络特征的一个参数。它在形式上等同于IP地址,也是一个32位二进制数字,它的网络部分全部为1,主机部分全部为0。比如,IP地址172.16.10.1,如果已知网络部分是前24位,主机部分是后8位,那么子网络掩码就是11111111.11111111.11111111.00000000,写成十进制就是255.255.255.0。
知道”子网掩码”,我们就能判断,任意两个IP地址是否处在同一个子网络。方法是将两个IP地址与子网掩码分别进行AND运算(两个数位都为1,运算结果为1,否则为0),然后比较结果是否相同,如果是的话,就表明它们在同一个子网络中,否则就不是。
比如,已知IP地址172.16.10.1和172.16.10.2的子网掩码都是255.255.255.0,请问它们是否在同一个子网络?两者与子网掩码分别进行AND运算,
172.16.10.1:10101100.00010000.00001010.000000001
255255.255.255.0:11111111.11111111.11111111.00000000
AND运算得网络地址结果:10101100.00010000.00001010.000000001->172.16.10.0
172.16.10.2:10101100.00010000.00001010.000000010
255255.255.255.0:11111111.11111111.11111111.00000000
AND运算得网络地址结果:10101100.00010000.00001010.000000001->172.16.10.0
结果都是172.16.10.0,因此它们在同一个子网络。
总结一下,IP协议的作用主要有两个,一个是为每一台计算机分配IP地址,另一个是确定哪些地址在同一个子网络。
ip数据包
ip数据包也分为head和data部分,无须为ip包定义单独的栏位,直接放入以太网包的data部分
head:长度为20到60字节
data:最长为65,515字节。
而以太网数据包的”数据”部分,最长只有1500字节。因此,如果IP数据包超过了1500字节,它就需要分割成几个以太网数据包,分开发送了。
以太网头 | ip 头 | ip数据 |
---|---|---|
ARP协议
arp协议由来:计算机通信基本靠吼,即广播的方式,所有上层的包到最后都要封装上以太网头,然后通过以太网协议发送,在谈及以太网协议时候,我门了解到
通信是基于mac的广播方式实现,计算机在发包时,获取自身的mac是容易的,如何获取目标主机的mac,就需要通过arp协议
arp协议功能:广播的方式发送数据包,获取目标主机的mac地址
协议工作方式:每台主机ip都是已知的
例如:主机172.16.10.10/24访问172.16.10.11/24
一:首先通过ip地址和子网掩码区分出自己所处的子网
场景 | 数据包地址 |
---|---|
同一子网 | 目标主机mac,目标主机ip |
不同子网 | 网关mac,目标主机ip |
二:分析172.16.10.10/24与172.16.10.11/24处于同一网络(如果不是同一网络,那么下表中目标ip为172.16.10.1,通过arp获取的是网关的mac)
源mac | 目标mac | 源ip | 目标ip | 数据部分 | |
---|---|---|---|---|---|
发送端主机 | 发送端mac | FF:FF:FF:FF:FF:FF | 172.16.10.10/24 | 172.16.10.11/24 | 数据 |
三:这个包会以广播的方式在发送端所处的自网内传输,所有主机接收后拆开包,发现目标ip为自己的,就响应,返回自己的mac
网络编程来源:https://www.cnblogs.com/linhaifeng/articles/5937962.html