• 网络编程-之-----粘包现象


    须知:只有TCP有粘包现象,UDP永远不会粘包

    粘包不一定会发生

    如果发生了:1.可能是在客户端已经粘了

          2.客户端没有粘,可能是在服务端粘了

    首先需要掌握一个socket收发消息的原理

    应用程序所看到的数据是一个整体,或说是一个流(stream),一条消息有多少字节对应用程序是不可见的,因此TCP协议是面向流的协议,这也是容易出现粘包问题的原因。(因为TCP是流式协议,不知道啥时候开始,啥时候结束)。而UDP是面向消息的协议,每个UDP段都是一条消息,应用程序必须以消息为单位提取数据,不能一次提取任意字节的数据,这一点和TCP是很不同的。怎样定义消息呢?可以认为对方一次性write/send的数据为一个消息,需要明白的是当对方send一条信息的时候,无论底层怎样分段分片,TCP协议层会把构成整条消息的数据段排序完成后才呈现在内核缓冲区。

    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。

    二、发生粘包的两种情况

    发送端需要等缓冲区满才发送出去,造成粘包(发送数据时间间隔很短,数据了很小,会当做一个包发出去,产生粘包)

      1 from socket import *
      2 phone = socket(AF_INET,SOCK_STREAM)
      3 phone.setsockopt(SOL_SOCKET,SOCK_STREAM,1)
      4 phone.bind(('127.0.0.1',8080))
      5 phone.listen(5)
      6 print('start running...')
      7 
      8 coon,addr = phone.accept() #等待连接
      9 
     10 data1 = coon.recv(10)
     11 data2 = coon.recv(10)
     12 
     13 print('------------>',data1.decode('utf-8'))
     14 print('------------>',data2.decode('utf-8'))
     15 coon.close()
     16 phone.close()
    服务端 View Code
      1 from socket import *
      2 import time
      3 phone = socket(AF_INET,SOCK_STREAM)
      4 phone.connect(('127.0.0.1',8080))
      5 
      6 phone.send('hello'.encode('utf-8'))
      7 phone.send('helloworld'.encode('utf-8'))
      8 phone.close()
      9 
     10 
    客户端 View Code

    接收方不及时接收缓冲区的包,造成多个包接收(客户端发送了一段数据,服务端只收了一小部分,服务端下次再收的时候还是从缓冲区拿上次遗留的数据,产生粘包)

      1 from socket import *
      2 phone = socket(AF_INET,SOCK_STREAM)
      3 phone.setsockopt(SOL_SOCKET,SOCK_STREAM,1)
      4 phone.bind(('127.0.0.1',8080))
      5 phone.listen(5)
      6 print('start running...')
      7 
      8 coon,addr = phone.accept() #等待连接
      9 
     10 data1 = coon.recv(2) #一次没有接收完整
     11 data2 = coon.recv(10)  #下一次接收的时候会先取旧的数据,然后取新的
     12 # data3 = coon.recv(1024)  #接收等5秒后的信息
     13 print('------------>',data1.decode('utf-8'))
     14 print('------------>',data2.decode('utf-8'))
     15 # print('------------>',data3.decode('utf-8'))
     16 coon.close()
     17 phone.close()
     18 
     19 
    服务端 View Code
      1 from socket import *
      2 import time
      3 phone = socket(AF_INET,SOCK_STREAM)
      4 phone.connect(('127.0.0.1',8080))
      5 
      6 phone.send('hello'.encode('utf-8'))
      7 time.sleep(5)
      8 phone.send('haiyan'.encode('utf-8'))
      9 phone.close()
     10 
     11 
    客户端 View Code

    三、解决粘包的方法

    问题的根源在于,接收端不知道发送端将要传送的字节流的长度,所以解决粘包的方法就是围绕,如何让发送端在发送数据前,把自己将要发送的字节流总大小让接收端知晓,然后接收端来一个死循环接收完所有数据

      1 import socket
      2 import subprocess
      3 import struct
      4 phone = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM) #买手机
      5 phone.bind(('127.0.0.1',8080)) #绑定手机卡
      6 phone.listen(5) #阻塞的最大数
      7 print('start runing.....')
      8 while True: #链接循环
      9     coon,addr = phone.accept()# 等待接电话
     10     print(coon,addr)
     11     while True: #通信循环
     12         # 收发消息
     13         cmd = coon.recv(1024) #接收的最大数
     14         print('接收的是:%s'%cmd.decode('utf-8'))
     15         #处理过程
     16         res = subprocess.Popen(cmd.decode('utf-8'),shell = True,
     17                                           stdout=subprocess.PIPE, #标准输出
     18                                           stderr=subprocess.PIPE #标准错误
     19                                 )
     20         stdout = res.stdout.read()
     21         stderr = res.stderr.read()
     22         #先发报头(转成固定长度的bytes类型,那么怎么转呢?就用到了struct模块)
     23         #len(stdout) + len(stderr)#统计数据的长度
     24         header = struct.pack('i',len(stdout)+len(stderr))#制作报头
     25         coon.send(header)
     26         #再发命令的结果
     27         coon.send(stdout)
     28         coon.send(stderr)
     29     coon.close()
     30 phone.close()
     31 
     32 
    服务端 View Code

     

      1 import socket
      2 import struct
      3 phone = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
      4 phone.connect(('127.0.0.1',8080)) #连接服
      5 while True:
      6     # 发收消息
      7     cmd = input('请你输入命令>>:').strip()
      8     if not cmd:continue
      9     phone.send(cmd.encode('utf-8')) #发送
     10     #先收报头
     11     header_struct = phone.recv(4) #收四个
     12     unpack_res = struct.unpack('i',header_struct)
     13     total_size = unpack_res[0]  #总长度
     14     #后收数据
     15     recv_size = 0
     16     total_data=b''
     17     while recv_size<total_size: #循环的收
     18         recv_data = phone.recv(1024) #1024只是一个最大的限制
     19         recv_size+=len(recv_data) #
     20         total_data+=recv_data #
     21     print('返回的消息:%s'%total_data.decode('gbk'))
     22 phone.close()
     23 
    客户端 View Code

    四、解决粘包问题升级版:完整的解决了

      1 import socket
      2 import subprocess
      3 import struct
      4 import json
      5 phone = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM) #买手机
      6 phone.setsockopt(socket.SOL_SOCKET,socket.SO_REUSEADDR,1)
      7 phone.bind(('127.0.0.1',8080)) #绑定手机卡
      8 phone.listen(5) #阻塞的最大数
      9 print('start runing.....')
     10 while True: #链接循环
     11     coon,addr = phone.accept()# 等待接电话
     12     print(coon,addr)
     13     while True: #通信循环
     14         # 收发消息
     15         cmd = coon.recv(1024) #接收的最大数
     16         print('接收的是:%s'%cmd.decode('utf-8'))
     17         #处理过程
     18         res = subprocess.Popen(cmd.decode('utf-8'),shell = True,
     19                                           stdout=subprocess.PIPE, #标准输出
     20                                           stderr=subprocess.PIPE #标准错误
     21                                 )
     22         stdout = res.stdout.read()
     23         stderr = res.stderr.read()
     24         # 制作报头
     25         header_dic = {
     26             'total_size': len(stdout)+len(stderr),  # 总共的大小
     27             'filename': None,
     28             'md5': None
     29         }
     30         header_json = json.dumps(header_dic) #字符串类型
     31         header_bytes = header_json.encode('utf-8')  #转成bytes类型(但是长度是可变的)
     32         #先发报头的长度
     33         coon.send(struct.pack('i',len(header_bytes))) #发送固定长度的报头
     34         #再发报头
     35         coon.send(header_bytes)
     36         #最后发命令的结果
     37         coon.send(stdout)
     38         coon.send(stderr)
     39     coon.close()
     40 phone.close()
    服务端 View Code

     

      1 import socket
      2 import struct
      3 import json
      4 phone = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
      5 phone.connect(('127.0.0.1',8080)) #连接服务器
      6 while True:
      7     # 发收消息
      8     cmd = input('请你输入命令>>:').strip()
      9     if not cmd:continue
     10     phone.send(cmd.encode('utf-8')) #发送
     11     #先收报头的长度
     12     header_len = struct.unpack('i',phone.recv(4))[0]  #吧bytes类型的反解
     13     #在收报头
     14     header_bytes = phone.recv(header_len) #收过来的也是bytes类型
     15     header_json = header_bytes.decode('utf-8')   #拿到json格式的字典
     16     header_dic = json.loads(header_json)  #反序列化拿到字典了
     17     total_size = header_dic['total_size']  #就拿到数据的总长度了
     18     #最后收数据
     19     recv_size = 0
     20     total_data=b''
     21     while recv_size<total_size: #循环的收
     22         recv_data = phone.recv(1024) #1024只是一个最大的限制
     23         recv_size+=len(recv_data) #有可能接收的不是1024个字节,或许比1024多呢,
     24         # 那么接收的时候就接收不全,所以还要加上接收的那个长度
     25         total_data+=recv_data #最终的结果
     26     print('返回的消息:%s'%total_data.decode('gbk'))
     27 phone.close()
    客户端 View Code

     

    五、struct模块

      1 #该模块可以把一个类型,如数字,转成固定长度的bytes类型
      2 import struct
      3 res = struct.pack('i',12345)
      4 print(res,len(res),type(res))  #长度是4
      5 
      6 res2 = struct.pack('i',12345111)
      7 print(res,len(res),type(res2))  #长度也是4
      8 
      9 unpack_res =struct.unpack('i',res2)
     10 print(unpack_res)  #(12345111,)
     11 print(unpack_res[0]) #12345111
     12 
     13 struct
    struct View Code

    归类 :  网络编程socket

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