19 NAT穿透|python高级

网络通信过程

基础部分略，实际上就是计网的知识

NAT穿透

NAT穿透（Network Address Translation traversal，简称NAT穿透）是一种通过网络地址转换（NAT）设备或防火墙的障碍，使外部网络能够访问位于NAT后面的内部网络设备的技术。

NAT穿透的原理是通过一系列的技术手段，使得外部网络能够直接与内部网络中的设备进行通信，而无需修改NAT设备的配置或绕过防火墙的限制。NAT穿透技术可以应用于各种场景，如远程桌面、文件共享、视频会议等。

这边介绍一种微信视频聊天 和 百度网盘所使用的NAT穿透（移动电信深痛恶绝doge）

首先介绍一下我们通信的流程：

实际上就是服务器先接收到两个想要连接的用户ip地址，然后吧用户2的ip传递给用户1 用户1的传递给用户2 然后他们俩进行自己聊天，不需要经由服务器的沟通。

这边给一个简单的代码，仅供参考：
服务器代码：

#!/usr/bin/python
# coding=utf-8from socket import *#建链# 1. 创建套接字
udp_socket = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM)# 2. 绑定本地的相关信息，需要使用阿里云的内网地址
local_addr = ('183.129.206.230', 8000)  # ip地址和端口号，ip一般不用写，表示本机的任何一个ip
udp_socket.bind(local_addr)# 3. 等待接收对方发送的数据
recv_boy_data = udp_socket.recvfrom(1024)  # 1024表示本次接收的最大字节数# 4. 显示接收到的数据
print(recv_boy_data[0].decode('utf-8'))  #数据
print(recv_boy_data[1])  #男方IP地址和端口# # 这是你女朋友发过来的请求
recv_girl_data = udp_socket.recvfrom(1024)  # 1024表示本次接收的最大字节数
print(recv_girl_data[0].decode('utf-8'))
print(recv_girl_data[1])  #女方IP地址和端口# 给你女朋友发你的ip地址和端口
udp_socket.sendto((recv_boy_data[1][0] + " " + str(recv_boy_data[1][1])).encode('utf-8'), recv_girl_data[1])# 给boy发他女朋友的ip地址和端口
udp_socket.sendto((recv_girl_data[1][0] + " " + str(recv_girl_data[1][1])).encode('utf-8'), recv_boy_data[1])
udp_socket.close()

用户A：

#!/usr/bin/python
# coding=utf-8from socket import *
import select
import sys# 1. 创建套接字
udp_socket = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM)
# 注意 是元组，ip是字符串，端口是数字# 2.这里是服务器的IP地址和端口
dest_addr = ('47.115.45.50', 8000)# 3. 从键盘获取数据
send_data = input("请输入要发送的数据:")# 4. 发送数据到指定的电脑上的指定程序中
udp_socket.sendto(send_data.encode('utf-8'), dest_addr)recv_data = udp_socket.recvfrom(1000)
print(recv_data[0].decode('utf-8'))
# 5. 关闭套接字ip_port = recv_data[0].decode('utf-8').split()
ip_port[1] = int(ip_port[1])
print(ip_port)epoll = select.epoll()
# select.EPOLLIN如果缓冲区里有数据，就可读
epoll.register(udp_socket.fileno(), select.EPOLLIN)
epoll.register(sys.stdin.fileno(), select.EPOLLIN)while True:epoll_list = epoll.poll()# print(epoll_list)for fd, event in epoll_list:if fd == sys.stdin.fileno():try:input_data = input()except:print('I want go')exit(0)udp_socket.sendto(input_data.encode('utf-8'), ip_port)if fd == udp_socket.fileno():recv_data = udp_socket.recvfrom(1024)print(recv_data[0].decode('utf-8'))udp_socket.close()

用户B：

#!/usr/bin/python
# coding=utf-8from socket import *
import select
import sys#男生# 1. 创建套接字
udp_socket = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM)
# 注意 是元组，ip是字符串，端口是数字# 2.这里是服务器的IP地址和端口
dest_addr = ('183.129.206.230', 8000)# 3. 从键盘获取数据
send_data = input("请输入要发送的数据:")# 4. 发送数据到指定的电脑上的指定程序中
udp_socket.sendto(send_data.encode('utf-8'), dest_addr)#从百度服务器接数据
recv_data = udp_socket.recvfrom(1000)
print(recv_data[0].decode('utf-8'))
# 5. 关闭套接字
#收到ip和端口后，进行分割
ip_port = recv_data[0].decode('utf-8').split()
ip_port[1] = int(ip_port[1])
ip_port=tuple(ip_port)
print(ip_port)
#给女方发一个world
udp_socket.sendto('I am boy'.encode('utf-8'), ip_port)
recv_data=udp_socket.recvfrom(1024)
print(recv_data[0].decode('utf-8'))#男方先说话
while True:input_data = input('请输入数据')udp_socket.sendto(input_data.encode('utf-8'), ip_port)recv_data = udp_socket.recvfrom(1024)print(recv_data[0].decode('utf-8'))
udp_socket.close()

python高级

GIL锁

实际上就是python内置的一个锁，每个线程在执行的过程都需要先获取 GIL，保证同一时刻只有一个线程可以执行代码，这也就导致了python的多线程效果很不好。

深拷贝与浅拷贝

浅拷贝是对于一个对象的顶层拷贝，通俗的理解是：拷贝了引用，并没有拷贝内容

深拷贝是对于一个对象所有层次的拷贝(递归)

这边给一个浅拷贝的例子：

深拷贝例子：

总结就是：

a=[1,2]
b=[3,4]
c=[a,b]浅拷贝
d=copy.copy(c)
实际上做到的只有第一层次的拷贝，也就是d=[a,b]，d内部元素仍然是a的引用 b的引用深拷贝
e=copy.deepcopy(c)
此时e当中的元素就不再是a的引用，而是一个完全新的不过值相等的值

私有化

1. xx: 公有变量
2. _x: 单前置下划线,私有化属性或方法，from somemodule import *禁止导入,类对象和子类可以访问
3. __xx：双前置下划线,避免与子类中的属性命名冲突，无法在外部直接访问(名字重整所以访问不到)
4. __xx__:双前后下划线,用户名字空间的魔法对象或属性。例如:__init__ , 不要自己发明这样的名字
5. xx_:单后置下划线,用于避免与 Python 关键词的冲突

class Person(object):def __init__(self, name, age, taste):self.name = nameself._age = ageself.__taste = tastedef showperson(self):print(self.name)print(self._age)print(self.__taste)def dowork(self):self._work()self.__away()def _work(self):print('my _work')def __away(self):print('my __away')class Student(Person):def construction(self, name, age, taste):self.name = nameself._age = ageself.__taste = tastedef showstudent(self):print(self.name)print(self._age)print(self.__taste)@staticmethoddef testbug():_Bug.showbug()# 模块内可以访问，当from  cur_module import *时，不导入
class _Bug(object):@staticmethoddef showbug():print("showbug")s1 = Student('jack', 25, 'football')
s1.showperson()
print('*'*20)# 无法访问__taste,导致报错
# s1.showstudent()
s1.construction('rose', 30, 'basketball')
s1.showperson()
print('*'*20)s1.showstudent()
print('*'*20)Student.testbug()

总结一下

父亲拥有 p _pp __ppp三种属性，以及一个显示三种属性的方法show_parent
孩子拥有 p _pp __ppp三种属性，以及一个显示三种属性的方法show_children那么此时定义一个孩子对象（孩子继承父亲）c，那这个c构造的过程就是先去寻找孩子的init，如果没有就去找父亲的init进行构造那如果孩子没有init的话，那么我们构造的这些属性实际上是在父亲init下构造的属性，我们使用show_children实际上访问不到那些属性，除非我们把这些属性再次定义到孩子当中所以我们一定脑中要有两个空间这种想法，即使是继承的属性，来源都是不同的，就比如说俩个__ppp属性，我们访问孩子的这个属性和父亲的这个属性是完全不一样的，两个空格隔开，只有公有属性是存储在相同空间的

import导入模块

common文件

HHH = False

from common import HHH
import common

用上面两种形式进行导入参数有什么区别呢？

不仅仅是使用上的区别：
对于from导入的，实际上是新的HHH，他和原本common文件的HHH是不一致的，他实际上是一个新id的复制过来的值，二使用import的才是一致的，所以对于可变数据类型，尽量避免使用全局变量，如果使用，一定要区分好上文两种情况，而且使用也尽量只采用可读的形式，不要进行修改值的操作。

工厂模式

class animal():def eat(self):passdef voice(self):passclass dog(animal):def eat(self):print ('狗吃骨头')def voice(self):print ('狗叫汪汪')class cat(animal):def eat(self):print ('猫吃鱼')def voice(self):print ('猫叫喵喵')class factoryAni:def __init__(self):self.d = {'dog':dog,'cat':cat}def createAni(self,aniType):return d[aniType]()fa = factoryAni()
d = fa.createAni('dog')
d.eat()
d.voice()

上面这种形式实际上就是为了满足生产过程中，往往都是前端点击某个控件，然后前端传回数据给后端，然后后端根据那个数据来进行创建相对应的类对象，这就是多态。

多继承以及 MRO 顺序

# 1.使用super
# 2.要使用*args,**kwargsclass Parent(object):def __init__(self, name, *args, **kwargs):  # 为避免多继承报错，使用不定长参数，接受参数print('parent的init开始被调用')self.name = nameprint('parent的init结束被调用')class Son1(Parent):def __init__(self, name, age, *args, **kwargs):  # 为避免多继承报错，使用不定长参数，接受参数print('Son1的init开始被调用')self.age = agesuper().__init__(name, *args, **kwargs)  # 为避免多继承报错，使用不定长参数，接受参数print('Son1的init结束被调用')class Son2(Parent):def __init__(self, name, gender, *args, **kwargs):  # 为避免多继承报错，使用不定长参数，接受参数print('Son2的init开始被调用')self.gender = gendersuper().__init__(name, *args, **kwargs)  # 为避免多继承报错，使用不定长参数，接受参数print('Son2的init结束被调用')class Grandson(Son1, Son2):def __init__(self, name, age, gender):print('Grandson的init开始被调用')# 多继承时，相对于使用类名.__init__方法，要把每个父类全部写一遍# 而super只用一句话，执行了全部父类的方法，这也是为何多继承需要全部传参的一个原因# super(Grandson, self).__init__(name, age, gender)super().__init__(name, age, gender)print('Grandson的init结束被调用')print(Grandson.__mro__) #打印出来顺序是谁，将来调用的就是谁
gs = Grandson('grandson', 12, '男')
print('姓名：', gs.name)
print('年龄：', gs.age)
print('性别：', gs.gender)

输出：

(<class '__main__.Grandson'>, <class '__main__.Son1'>, <class '__main__.Son2'>, <class '__main__.Parent'>, <class 'object'>)
Grandson的init开始被调用
Son1的init开始被调用
Son2的init开始被调用
parent的init开始被调用
parent的init结束被调用
Son2的init结束被调用
Son1的init结束被调用
Grandson的init结束被调用
姓名： grandson
年龄： 12
性别： 男

ORM执行顺序实际上是先按照继承顺序，先继承son1，然后2，然后son1的父亲。 类似一个吃豆豆的过程，资源在一次次继承中，被吃掉

烧脑题

# 作者: 王道 龙哥
# 2022年03月22日09时50分20秒
class Parent(object):x = 1class Child1(Parent):passclass Child2(Parent):passprint(Parent.x, Child1.x, Child2.x) # 1 1 1
Child1.x = 2  #对child1增加了类属性
print(Parent.x, Child1.x, Child2.x) # 1 2 1
Parent.x = 3
print(Parent.x, Child1.x, Child2.x) # 3 2 3
c1=Child1()
c2=Child2()
p=Parent()
print(c1.x,c2.x,p.x) # 2 3 3
c1.x=4
print(c1.x,c2.x,p.x) # 4 3 3
print(Child1.x, Child2.x,Parent.x) # 2 3 3
p.x=5
print(c1.x,c2.x,p.x) # 4 3 5

上面的情况实际上值得分析一波：

首先先区分好类属性和对象属性两种概念，然后就是关于上面三中的 定义，我们只对parent定义了类属性1，然后打印第一次的

print(Parent.x, Child1.x, Child2.x) # 1 1 1

实际上打印的是parent的类属性x，然后child1没找到他的类属性，所以打印parent的类属性x 也是1 ，child2同理。

然后就是：

Child1.x = 2

实际上做的事情就是在child1上添加了x的类属性2
自然打印出来就是1 2 1

后面的 3 2 3也不难理解

紧接着创建了三个对象，但此时注意三个对象都是没有对象x的属性的，只有类属性

print(c1.x,c2.x,p.x) # 2 3 3

此时这句话实际上由于都没有对象x属性，所以三者调用的都是其类属性

c1.x=4

然后这句话是将c1的对象x属性新增成4，所以就有后续的4 3 3

那么最后一个4 3 5就交给大家自己分析。

property属性

使用property 有两种方式：

1. 装饰器 即：在方法上应用装饰器
2. 类属性 即：在类中定义值为 property 对象的类属性 （但是进行调用的时候仍然是要使用obj进行调用 ，他只是声明的形式像类属性）

property装饰器

给一个简单的例子：

class Foo:def func(self):pass# 定义 property 属性@propertydef prop(self):return ```

然后如果是正常我们想要调用prop属性，我们需要foo_obj.prop()，但是在@property的修饰下，我们调用这个直接使用foo_obj.prop即可

然后就是使用property的时候需要注意：

1. 定义时，在实例方法的基础上添加 @property 装饰器
2. 仅有一个 self 参数
3. 调用时，无需括号
4. 一定需要有一个返回值，因为你调用的时候实际上都是将之当作一个需要临时读取某些条件，然后进行计算出的属性

扩展

属性有三种访问方式：

方式	说明
@property	获取的时候的方法 不能有self之外的参数
@方法名.setter	修改的时候调用的方法 需要有一个赋值的参数
@方法名.deleter	删除的时候调用的方法，不需要除了self外的参数

例子：

class Goods:@propertydef price(self):print('@property')@price.setterdef price(self, value):print(value)print('@price.setter')@price.deleterdef price(self):print('@price.deleter')# ############### 调用 ###############obj = Goods()
obj.price          # 自动执行 @property 修饰的 price 方法，并获取方法的返回值
obj.price = 123    # 自动执行 @price.setter 修饰的 price 方法，并将  123 赋值给方法的参数
del obj.price      # 自动执行 @price.deleter 修饰的 price 方法

property类属性

当使用类属性的方式创建 property 属性时，经典类和新式类没有区别，使用也是一样的。

property 方法中有个四个参数：

1. 第一个参数是方法名，调用 对象.属性 时自动触发执行方法
2. 第二个参数是方法名，调用 对象.属性 ＝ XXX 时自动触发执行方法
3. 第三个参数是方法名，调用 del 对象.属性 时自动触发执行方法
4. 第四个参数是字符串，调用 类名.属性__doc__ ，此参数是该属性的描述信息

例子：

class Goods(object):def __init__(self):# 原价self.original_price = 100# 折扣self.discount = 0.8def get_price(self):# 实际价格 = 原价 * 折扣new_price = self.original_price * self.discountreturn new_pricedef set_price(self, value):self.original_price = valuedef del_price(self):del self.original_pricePRICE = property(get_price, set_price,del_price,"description")obj = Goods()
print(obj.PRICE)         # 获取商品价格\
print(Goods.PRICE.__doc__)  #打印描述,要用类名.property属性
obj.PRICE = 200   # 修改商品原价
print(obj.PRICE)
del obj.PRICE     # 删除商品原价

魔法属性

__doc__

表示类的描述信息

class Foo:""" 111 """def func(self)->int:"""222"""passprint(Foo.__doc__)
print(Foo.func.__doc__)

输出结果：

 111 222

__module__ 和 __class__

1. __module__ 表示当前操作的对象在那个模块
2. __class__ 表示当前操作的对象的类是什么

# test.py
class Person(object):def __init__(self):self.name = 'laowang'# main.py
from test import Person
obj = Person()
print(obj.__module__) # 输出 test 即：输出模块
print(obj.__class__) # 输出 test.Person 即：输

__init__

初始化方法，通过类创建对象时，自动触发执行

__del__

当对象在内存中被释放时，自动触发执行。

注：此方法一般无须定义，因为 Python 是一门高级语言，程序员在使用时无需关心内存的分配和释放，因为此工作都是交给 Python 解释器来执行。

__call__

对象后面加括号，触发执行

class Foo:def __init__(self,*args):print(args)def __call__(self, *args, **kwargs):print(args)print('__call__')obj = Foo('init参数')  # 执行 __init__
obj('haha') # 执行__call__

__dict__

类或对象中的所有属性

如果是类名.__dict__输出的是类的所有属性，包括函数

如果是对象.__dict__输出的就是对象的所有属性，即self.name之类的属性

__str__

如果一个类中定义了__str__方法，那么在打印 对象 时，默认输出该方法的返
回值。

__getitem__、__setitem__、__delitem__

class Foo(object):def __getitem__(self, key):print('__getitem__', key)def __setitem__(self, key, value):print('__setitem__', key, value)def __delitem__(self, key):print('__delitem__', key)obj = Foo()obj['k1']      # 自动触发执行 __getitem__
obj['k2'] = 'laowang'   # 自动触发执行 __setitem__
del obj['k1']           # 自动触发执行 __delitem__

with和“上下文管理器”

with open("output.txt", "r") as f:f.write("Python 之禅")

的原理：

__enter__() 方法返回资源对象，这里就是你将要打开的那个文件对象，__exit__()方法处理一些清除工作。

class File():def __init__(self, filename, mode):self.filename = filenameself.mode = modedef __enter__(self):print("entering")self.f = open(self.filename, self.mode)return self.fdef __exit__(self, *args):print("will exit")self.f.close()