day27-1 粘包问题、解决粘包问题

目录

• 粘包问题
  • socket收发消息的原理
  • TCP发送数据的四种情况
• 解决粘包问题
  • 服务端
  • 客户端
• 为何TCP是可靠传输，UDP是不可靠传输

粘包问题

• 只有TCP有粘包现象，UDP永远不会粘包

socket收发消息的原理

在TCP协议中，如服务端向客户端传输数据：发送端是两K两K的发送数据，接收端是一K一K的发送数据，发送端将多余的的数据放在缓存中，接收端在取的时候会取到两条数据的部分。造成粘包问题

在UDP协议中，服务端向客户端传输数据：如发送端发送1025K的数据，而接收端只能接收1024K的数据，那多余的数据就会直接丢掉，下一条数据同理。所以UDP协议是不可靠传输，适用于传输小数据。不会有粘包问题

所谓粘包问题主要还是因为接收方不知道消息之间的界限，不知道一次性提取多少字节的数据所造成的

TCP发送数据的四种情况

假设客户端分别发送了两个数据包D1和D2给服务端，由于服务端一次读取到的字节数是不确定的，故可能存在以下4种情况。

1. 服务端分两次读取到了两个独立的数据包，分别是D1和D2，没有粘包和拆包；
2. 服务端一次接收到了两个数据包，D1和D2粘合在一起，被称为TCP粘包；
3. 服务端分两次读取到了两个数据包，第一次读取到了完整的D1包和D2包的部分内容，第二次读取到了D2包的剩余内容，这被称为TCP拆包；
4. 服务端分两次读取到了两个数据包，第一次读取到了D1包的部分内容D1_1，第二次读取到了D1包的剩余内容D1_2和D2包的整包。

粘包情况：两个数据非常小，然后间隔时间又短；数据太大，一次性取不完，下一次还会取这个大数据

解决粘包问题

解决粘包问题的原理：在传输数据之前，数据的大小必须得定长

服务端

import subprocess
import struct
from socket import *

server = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)
server.bind(('127.0.0.1', 8000))
server.listen(5)
print('start...')

# 连接循环
while True:
    conn, client_addr = server.accept()

    # 通信循环
    while True:
        try:
            cmd = conn.recv(1024)
            print('来自客户端信息：', cmd)

            pipeline = subprocess.Popen(cmd.decode('utf8'),
                                        shell=True,
                                        stderr=subprocess.PIPE,
                                        stdout=subprocess.PIPE)
            stdout = pipeline.stdout.read()
            stderr = pipeline.stdout.read()

            byte_len = len(stdout) + len(stderr)
            guding_bytes = struct.pack('i', byte_len)

            conn.send(guding_bytes)
            conn.send(stdout+ stderr)

        except ConnectionResetError:
            break

客户端

import struct
from socket import *

client = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)

client.connect(('127.0.0.1', 8000))

while True:
    cmd = input('please enter cmd>>>')
    client.send(cmd.encode('utf8'))

    guding_bytes = client.recv(4)
    data_len = struct.unpack('i', guding_bytes)[0]

    data = client.recv(data_len)
    print(data.decode('gbk'))

为何TCP是可靠传输，UDP是不可靠传输

• TCP在数据传输时，发送端先把数据发送到自己的缓存中，然后协议控制将缓存中的数据发往对端，对端返回一个ack=1，发送端则清理缓存中的数据，对端返回ack=0，则重新发送数据，所以TCP是可靠的
• udp发送数据，对端是不会返回确认信息的，因此不可靠