异常处理

异常处理:
网络编程:
- OSI七层协议

异常处理:

1,什么是异常
异常是错误发生的信号,一旦程序出错就会产生一个异常
如果该异常没有被处理,该异常就会被抛出来,程序的运行随即终止

异常是由三部分组成
1,具体哪一行代码抛出的异常
2,异常的种类

        NameError:变量名没有定义过
         IndexError:索引不存在在
               l = [11, 22]
               l[100]
            KeyError
               d = {"k1": 11}
               d["k2"]

            AttributeError: 对象属性不存在对象.属性

            ValueError:
               int("asdf")

            TypeError:
               "asdf" + 1111

            ZeroDivisionError
               1 / 0

3、异常的内容信息

2,为何要处理异常
为了增强程序的健壮性

3,如何处理异常
1,针对语法的错误:应该在程序运行前立即改正
2,针对逻辑的错误:
如果逻辑错误发生的条件是可以预知的,应该if判断解决,预防异常

         age = input('==>:').strip()
         if  age.isdigit():
            age = int(age)
            if age > 18:
               print('too big')
            elif age < 18:
               print('too small')
            else:
               print('got it')
         else:
            print('必须输入数字')

如果逻辑错误发生的条件是不可预知的,那么异常一定会发生,考虑到程序的健壮性
我们应该处理异常,做好不就措施
try:
代码块
except 异常的类型:
发生异常后要执行的代码

1 异常类只能用来处理指定的异常情况，如果非指定异常则无法处理。

s1 = 'hello'
try:
    int(s1)
except IndexError as e: # 未捕获到异常，程序直接报错
    print e

2 多分支

s1 = 'hello'
try:
    int(s1)
except IndexError as e:
    print(e)
except KeyError as e:
    print(e)
except ValueError as e:
    print(e)

3 万能异常Exception

s1 = 'hello'
try:
    int(s1)
except Exception as e:
    print(e)

4 多分支异常与万能异常

4.1 如果你想要的效果是，无论出现什么异常，我们统一丢弃，或者使用同一段代码逻辑去处理他们，那么骚年，大胆的去做吧，只有一个Exception就足够了。
4.2 如果你想要的效果是，对于不同的异常我们需要定制不同的处理逻辑，那就需要用到多分支了。

5 也可以在多分支后来一个Exception

s1 = 'hello'
try:
    int(s1)
except IndexError as e:
    print(e)
except KeyError as e:
    print(e)
except ValueError as e:
    print(e)
except Exception as e:
    print(e)

6 异常的其他机构

s1 = 'hello'
try:
    int(s1)
except IndexError as e:
    print(e)
except KeyError as e:
    print(e)
except ValueError as e:
    print(e)
except Exception as e:
   print(e)
else:
    print('try内代码块没有异常则执行我')
finally:
    print('无论异常与否,都会执行该模块,通常是进行清理工作')

7 主动触发异常

try:
    raise TypeError('类型错误')
except Exception as e:
    print(e)

8 自定义异常

class EgonException(BaseException):
    def __init__(self,msg):
        self.msg=msg
    def __str__(self):
        return self.msg

try:
    raise EgonException('类型错误')
except EgonException as e:
    print(e)

9 断言:assert 条件

assert 1 == 1
assert 1 == 2
print("====1")
print("====2")
print("====3")
salaries=[1.1,2.2]

# if len(salaries) != 3:

#     raise NameError

assert len(salaries) == 3

print(salaries[2])

10 总结try..except

1：把错误处理和真正的工作分开来
2：代码更易组织，更清晰，复杂的工作任务更容易实现；
3：毫无疑问，更安全了，不至于由于一些小的疏忽而使程序意外崩溃了；

网络编程:

客户端/服务器架构

1,硬件C/S架构(打印机)

2,软件C/S架构,互联网中处处是C/S架构,浏览器,视屏软件
C/S架构与socket的关系,我们学习socket就是为了完成C/S架构的开发
Client-----------网络-------------servel
Browser-----------网络-------------servel
3,socket:
Socket是应用层与TCP/IP协议族通信的中间软件抽象层，它是一组接口。在设计模式中，Socket其实就是一个门面模式，它把复杂的TCP/IP协议族隐藏在Socket接口后面，对用户来说，一组简单的接口就是全部，让Socket去组织数据，以符合指定的协议。
所以，我们无需深入理解tcp/udp协议，socket已经为我们封装好了，我们只需要遵循socket的规定去编程，写出的程序自然就是遵循tcp/udp标准的。
4,如何基于socket编程
网络是什么 = 底层的物理连接介质＋互联网通信协议
网络存在的意义 => 通信

OSI七层协议

物理层

物理层的由来:孤立的计算机之间要想一起玩，就必须接入internet，言外之意就是计算机之间必须完成组网
物理层功能:主要是基于电气特性发送高低电信号,高电压对应数字1,低电压对应数字0

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
data

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

网络层

网络层的由来: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

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

传输层

传输层的由来：网络层的ip帮我们区分子网，以太网层的mac帮我们找到主机，然后大家使用的都是应用程序，你的电脑上可能同时开启qq，暴风影音，等多个应用程序，

那么我们通过ip和mac找到了一台特定的主机，如何标识这台主机上的应用程序，答案就是端口，端口即应用程序与网卡关联的编号。

传输层功能：建立端口到端口的通信

补充：端口范围0-65535，0-1023为系统占用端口

tcp协议：

可靠传输，TCP数据包没有长度限制，理论上可以无限长，但是为了保证网络的效率，通常TCP数据包的长度不会超过IP数据包的长度，以确保单个TCP数据包不必再分割。

以太网头	ip 头	tcp头	数据
以太网头	ip 头	tcp头	数据

udp协议：

不可靠传输，”报头”部分一共只有8个字节，总长度不超过65,535字节，正好放进一个IP数据包。

以太网头	ip头	udp头	数据
以太网头	ip头	udp头	数据

应用层

应用层由来：用户使用的都是应用程序，均工作于应用层，互联网是开发的，大家都可以开发自己的应用程序，数据多种多样，必须规定好数据的组织形式

应用层功能：规定应用程序的数据格式。

例：TCP协议可以为各种各样的程序传递数据，比如Email、WWW、FTP等等。那么，必须有不同协议规定电子邮件、网页、FTP数据的格式，这些应用程序协议就构成了”应用层”。