• socket套接字


    首先在讲socket套接字前,先来看看网络协议

                        图1

    在上图中,我们并没有看到socket的影子,那么socket是在哪里呢?

       

                          图2 

    图2中可以看到socket的位置,它是介于运输层以及应用层中间

    • 一、socket套接字是什么?

    首先我们可以看到在图1看到,我们应用层想要将数据发送出去,那么就必须将包封好发给运输层,那么你要想运输层识别应用层的数据包,那么应用层就必须要遵循tcp/udp协议,而tcp/udp协议是一套很复杂的算法,我们不可能将整套算法都学会,那么在应用层和运输层就要有一个接口专门来做这个事情,也就是socket套接字,也就是说,你只要用socket这个接口来编程,那么你的数据就符合tcp/udp协议了。

    总结: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,我们无需深入了解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,写出来的程序就职遵循tcp/udp标准的。 

    •  二、套接字的工作流程

    一个生活中的场景。你要打电话给一个朋友,先拨号,朋友听到电话铃声后提起电话,这时你和你的朋友就建立起了连接,就可以讲话了。等交流结束,挂断电话结束此次交谈。 生活中的场景就解释了这工作原理。

    下面是套接字的工作流程图:

      

    先从服务器端说起。服务器端先初始化Socket,然后与端口绑定(bind),对端口进行监听(listen),调用accept阻塞,等待客户端连接。在这时如果有个客户端初始化一个Socket,然后连接服务器(connect),如果连接成功,这时客户端与服务器端的连接就建立了。客户端发送数据请求,服务器端接收请求并处理请求,然后把回应数据发送给客户端,客户端读取数据,最后关闭连接,一次交互结束

    socket模块函数的使用:

     1 import socket
     2 socket.socket(socket_family,socket_type,protocal=0)
     3 socket_family 可以是 AF_UNIX 或 AF_INET(网络协议)。socket_type 可以是 SOCK_STREAM 或 SOCK_DGRAM。protocol 一般不填,默认值为 0。
     4 
     5 获取tcp/ip套接字
     6 tcpSock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
     7 
     8 获取udp/ip套接字
     9 udpSock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
    10 
    11 由于 socket 模块中有太多的属性。我们在这里破例使用了'from module import *'语句。使用 'from socket import *',我们就把 socket 模块里的所有属性都带到我们的命名空间里了,这样能 大幅减短我们的代码。
    12 例如tcpSock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)
    socket模块函数的使用

    服务端套接字函数
    s.bind() 绑定(主机,端口号)到套接字
    s.listen() 开始TCP监听
    s.accept() 被动接受TCP客户的连接,(阻塞式)等待连接的到来

    客户端套接字函数
    s.connect() 主动初始化TCP服务器连接
    s.connect_ex() connect()函数的扩展版本,出错时返回出错码,而不是抛出异常

    公共用途的套接字函数
    s.recv() 接收TCP数据
    s.send() 发送TCP数据(send在待发送数据量大于己端缓存区剩余空间时,数据丢失,不会发完)
    s.sendall() 发送完整的TCP数据(本质就是循环调用send,sendall在待发送数据量大于己端缓存区剩余空间时,数据不丢失,循环调用send直到发完)
    s.recvfrom() 接收UDP数据
    s.sendto() 发送UDP数据
    s.getpeername() 连接到当前套接字的远端的地址
    s.getsockname() 当前套接字的地址
    s.getsockopt() 返回指定套接字的参数
    s.setsockopt() 设置指定套接字的参数
    s.close() 关闭套接字

    面向锁的套接字方法
    s.setblocking() 设置套接字的阻塞与非阻塞模式
    s.settimeout() 设置阻塞套接字操作的超时时间
    s.gettimeout() 得到阻塞套接字操作的超时时间

    面向文件的套接字的函数
    s.fileno() 套接字的文件描述符
    s.makefile() 创建一个与该套接字相关的文件

    • 三、基于tcp的套接字

    (一)tcp是基于链接的,必须先启动服务端,再启动客户端连接服务端。

    服务端

     1 ## socket tcp_server 端简单版
     2 import socket
     3 
     4 #   第一步:买手机
     5 phone = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)       ##  解释括号内容:(AF_INET基于网络协议(地址家族),SOCK_STREAM基于tcp协议)---->  代表基于网络的tcp协议
     6 
     7 #   第二步:绑定一个手机号
     8 phone.bind(('192.168.43.182',8080))     ##  括号内容: (IP地址,端口号)元祖的形式传过去,监听自己的IP地址
     9 
    10 ##  第三步,开机
    11 phone.listen(5)         ##  括号内容: 允许有5台设备接入,这里调的是backlog(半连接池)的值
    12 
    13 ##  第四步,等电话,拿到有个(电话链接,对方的号码)
    14 conn,addr = phone.accept()      ##  链接,地址(IP地址)
    15 
    16 ##  第五步,收消息
    17 date_recv = conn.recv(1024)        ##  括号里的数字是最大接收的字节
    18 print(date_recv.decode('utf8'))         ##  输出结果:你好啊,客户端
    19 
    20 ##  第六步,发消息
    21 conn.send('你好啊,客户端'.encode('utf8'))     ##  注意发过去的内容应该要转换成二进制形式
    22 
    23 ##  第七步,断开电话链接
    24 conn.close()        ##  关闭三次握手,触发四次挥手
    25 
    26 ##  第八步,关机
    27 phone.close()       ##  关闭socket
    ftp服务端

    客户端

     1 ##  ftp_client 简单版
     2 import socket
     3 
     4 phone = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)    ##  ( 网络协议,ftp协议 )
     5 
     6 ##  第一步,拨打电话
     7 phone.connect(('192.168.43.182',8080))
     8 
     9 ##  第二步,发消息
    10 phone.send('你好啊,服务端'.encode('utf8'))
    11 
    12 ##  第三步,收消息
    13 date = phone.recv(1024)
    14 print(date.decode('utf8'))      ##  输出结果:你好啊,客户端
    15 
    16 ##  第四步,关机
    17 phone.close()
    ftp客户端

    (二)补充:

      1、socket底层工作原理:ftp的三次握手四次挥手

    为什么是三次握手四次挥手,而不是三次挥手呢?

    我们来看一下过程:

            建立连接:client端第一次发起SYN请求连接(第1次握手),server端收到请求后回复ACK同意连接,并且向client端发起SYS请求连接,这两个信号实际上就并在一起发到client端了(第2次握手),随后client端收到信号后向server端发起ACK响应(第3次握手),至此三次握手结束,建立起双向链接。

            断开链接:这里假设server端主动请求断开链接。server首先传输完数据,向client端发起FIN请求断开链接请求(第1次挥手),这个时候server端处于FIN_WAIT_1(主动断开连接)状态,client端收到请求后回复ACK同意server端断开链接(第2次挥手),此时server端处于FIN_WAIT_2(被动断开连接)状态,client端数据传输结束后发起FIN断开请求(第3次挥手),此时server端处于TIME_WAIT(即将断开链接)状态,server端收到请求后发起ACK同意断开链接(第4次挥手),至此四次挥手结束。由于第2次挥手后client端传输到server端的数据还没传完,所以这个时候client到server端的连接还不能断,所以第2次挥手和第3次挥手不能并成一步。

    2、ftp的SYN洪水攻击

    黑客会向服务器发起大量的SYN和服务端建立连接,但是又不发ACK回应,占用了服务端的backlog(半连接池),导致服务端资源被大量占用,如果这时有正常的用户想访问服务端就访问不进来了。

    解决措施:1、增大backlog的容量。2、减少ACK回复次数。

    3、ftp是可靠传输:收到消息都会回一个确认消息(ACK),如果对方没有收到ACK就会重新发消息 

    4、一般情况下,服务器都是主动断开链接的一端,因为这样可以节省资源

     

    (三)为ftp加入循环体:

     1 from socket import *
     2 port = ('192.168.43.182',8080)
     3 back_log = 5
     4 buffer_size = 1024
     5 
     6 ##  买手机
     7 ftp_server = socket(AF_INET,SOCK_STREAM)
     8 
     9 ##  绑定手机号
    10 ftp_server.bind(port)
    11 
    12 ##  开机
    13 ftp_server.listen(back_log)
    14 print('服务端已开启')
    15 
    16 ##  等电话
    17 conn,addr = ftp_server.accept()
    18 
    19 ##  循环收发消息
    20 while True:
    21     ##  收消息
    22     data = conn.recv(buffer_size)
    23     print('收到客户端发来的消息:',data.decode('utf8'))
    24     conn.send(data.upper())
    25 
    26 ##  挂电话
    27 conn.close()
    28 
    29 ##  关机
    30 ftp_server.close()
    ftp_client循环收发消息
     1 from socket import *
     2 port = ('192.168.43.182',8080)
     3 buffer_size = 1024
     4 
     5 ##  买手机
     6 ftp_client = socket(AF_INET,SOCK_STREAM)
     7 
     8 ##  打电话
     9 ftp_client.connect(port)
    10 
    11 ##  循环发收消息
    12 while True:
    13     send_data = input('>>>:')
    14     ftp_client.send(send_data.encode('utf8'))       ##  发消息
    15     recv_data = ftp_client.recv(buffer_size)       ##  收消息
    16     print('收到服务端发来的消息:',recv_data.decode('utf8'))
    17 
    18 ##  关机
    19 ftp_client.close()
    ftp_client循环发收消息

    (四)我们来看一下当客户端发送一个空消息会发生什么样的效果:

                                                 客户端

                                                 服务端

     为什么这里服务端都客户端都处于等待状态,不应该是客户端发送了消息,服务端收到回复客户端吗?

      下面对socket收发消息的原理进行剖析:
    内存分为 内核态用户态,内核态存放操作系统,用户态存放应用软件缓存,也就是说,我们平时所用的软件都是通过操作系统才能操作硬件的。下面是关系图

    从上图我们可以看得出,无论收消息还是发消息,都不是直接从网卡那里取的,而是通过操作系统来接收发送消息的,也就是说客户端发了一个空消息,并没有直接通过网卡发给服务端,而是先交给操作系统,但是由于操作系统接到的是空,所以就没有传给网卡了(这里的空不是空格而是回车,空格还是会发过去的),那么服务端在自己的操作系统读不到消息自然处于等待状态,客户端没有收到服务端发来的消息也处于等待状态。

    (五)为服务端连接新设备加入循环体,允许同时和多台客户端连接

     1 from socket import *
     2 port = ('192.168.43.182',8080)
     3 back_log = 5
     4 buffer_size = 1024
     5 
     6 ftp_server = socket(AF_INET,SOCK_STREAM)
     7 ftp_server.bind(port)
     8 ftp_server.listen(back_log)
     9 while True:     ##  连接处加入循环体
    10     print('服务端开始运行')
    11     conn,addr = ftp_server.accept()
    12     try:        ##  捕捉异常,避免程序崩溃
    13         while True:
    14             data = conn.recv(buffer_size)
    15             print('收到客户端发来的消息:',data.decode('utf8'))
    16             conn.send(data.upper())
    17 
    18     except Exception:
    19         continue       ##  重新循环
    20     conn.close()
    21 ftp_server.close()
    server端允许多台客户端同时连接
     1 from socket import *
     2 port = ('192.168.43.182',8080)
     3 buffer_size = 1024
     4 
     5 ##  买手机
     6 ftp_client = socket(AF_INET,SOCK_STREAM)
     7 
     8 ##  打电话
     9 ftp_client.connect(port)
    10 
    11 ##  循环发收消息
    12 while True:
    13     send_data = input('>>>:')
    14     if not send_data:
    15         continue
    16     ftp_client.send(send_data.encode('utf8'))       ##  发消息
    17     print('客户端向服务端发送了消息')
    18     recv_data = ftp_client.recv(buffer_size)       ##  收消息
    19     print('收到服务端发来的消息:',recv_data.decode('utf8'))
    20 
    21 ##  关机
    22 ftp_client.close()
    client端代码优化

    (六)基于ftp实现远程操作命令行

     1 ###     ftp server 执行远程命令
     2 from socket import *
     3 import subprocess
     4 ip_port = ('192.168.43.182',8080)
     5 back_log = 5
     6 buffer_size = 1024
     7 
     8 ftp_server = socket(AF_INET,SOCK_STREAM)
     9 ftp_server.bind(ip_port)
    10 ftp_server.listen(back_log)
    11 
    12 while True:     ##  连接循环
    13     print('服务端开始启动')
    14     conn,addr = ftp_server.accept()
    15     while True:     ##  通信循环
    16         try:
    17             cmd = conn.recv(buffer_size)
    18             if not cmd:
    19                 break
    20             print('收到客户端发来的命令:',cmd.decode('utf8'))
    21             res = subprocess.Popen(cmd.decode('utf8'),shell='True',
    22                              stderr = subprocess.PIPE,
    23                              stdout = subprocess.PIPE,
    24                              stdin = subprocess.PIPE
    25                              )
    26             err = res.stderr.read()
    27             if err:
    28                 cmd_res = err
    29             else:
    30                 cmd_res = res.stdout.read()
    31             conn.send(cmd_res)
    32         except Exception as e:
    33             print(e)
    34             break
    35     conn.close()
    36 ftp_server.close()
    server端
     1 ##  客户端发送命令
     2 from socket import *
     3 ip_port = ('192.168.43.182',8080)
     4 buffer_size = 1024
     5 ftp_client = socket(AF_INET,SOCK_STREAM)
     6 ftp_client.connect(ip_port)
     7 
     8 while True:     ##  通信循环
     9     cmd = input('>>>:')
    10     if not cmd:continue
    11     ftp_client.send(cmd.encode('utf8'))
    12     cmd_res = ftp_client.recv(buffer_size)
    13     print('执行的结果是:',cmd_res.decode('gbk'))
    14 ftp_client.close()
    client端
    • 四、基于UDP的套接字

    udp是无链接的,先启动哪一端都不会报错

    udp服务端

    1 ss = socket()   #创建一个服务器的套接字
    2 ss.bind()       #绑定服务器套接字
    3 inf_loop:       #服务器无限循环
    4     cs = ss.recvfrom()/ss.sendto() # 对话(接收与发送)
    5 ss.close()                         # 关闭服务器套接字

    udp客户端

    cs = socket()   # 创建客户套接字
    comm_loop:      # 通讯循环
        cs.sendto()/cs.recvfrom()   # 对话(发送/接收)
    cs.close()                      # 关闭客户套接字

    udp套接字简单示例

     1 from socket import *
     2 ip_port = ('192.168.43.182',8080)
     3 buffer_size = 1024
     4 
     5 server = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM)     ##  SOCK_DGRAM  ##  数据报,UDP协议
     6 
     7 server.bind(ip_port)
     8 
     9 while True:     ##  通信循环
    10     data,addr = server.recvfrom(buffer_size)    ##  收消息
    11     print(data.decode('utf8'))
    12     server.sendto(data.upper(),addr)        ##  发消息
    13 
    14 server.close()
    UDP服务端
     1 from socket import *
     2 ip_port = ('192.168.43.182',8080)
     3 buffer_size = 1024
     4 
     5 client = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM)
     6 
     7 while True:     ##  通信循环
     8     data = input('>>>:')
     9     if not data:continue
    10     client.sendto(data.encode('utf8'),ip_port)      ##  发消息
    11     data,addr = client.recvfrom(buffer_size)        ##  收消息
    12     print(data.decode('utf8'))
    13 
    14 client.close()
    UDP客户端
    • 五、粘包现象

    1、粘包现象?

    我们先来看一下ftp中当recv()接收的容量小于send()的长度会有什么现象

    通过上面的运行结果我们可以看出:服务端由于一次只能接收一个字节,虽然服务端接收了三次,但是接收到的内容都是客户端第一次发送的内容,也就是说,当发送的文件大于接收的最大容量时,那么一次接收仍然会将上一次未接收完的数据继续接收。

    我们再来看一下基于udp协议的socket套接字会不会出现粘包现象

    可以看的出来,UDP并不会出现粘包现象。

     2、什么是粘包?

    须知:只有FTP才有粘包现象,UDP是没有粘包现象的

    FTP发送端可以是一K一K地发送数据,而接收端的应用程序可以两K两K地提走数据,当然也有可能一次提走3K或6K数据,或者一次只提走几个字节的数据,也就是说,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。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。UDP是基于数据报的,每次发送消息都会给数据头封装内容和地址等信息,而收消息的时候,超过recvfrom的规定容量,则将超过的部分丢弃,所以就不会有粘包现象。

    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。

    此外,发送方引起的粘包是由TCP协议本身造成的,TCP为提高传输效率,发送方往往要收集到足够多的数据后才发送一个TCP段。若连续几次需要send的数据都很少,通常TCP会根据优化算法把这些数据合成一个TCP段后一次发送出去,这样接收方就收到了粘包数据。

    1. TCP(transport control protocol,传输控制协议)是面向连接的,面向流的,提供高可靠性服务。收发两端(客户端和服务器端)都要有一一成对的socket,因此,发送端为了将多个发往接收端的包,更有效的发到对方,使用了优化方法(Nagle算法),将多次间隔较小且数据量小的数据,合并成一个大的数据块,然后进行封包。这样,接收端,就难于分辨出来了,必须提供科学的拆包机制。 即面向流的通信是无消息保护边界的。
    2. UDP(user datagram protocol,用户数据报协议)是无连接的,面向消息的,提供高效率服务。不会使用块的合并优化算法,, 由于UDP支持的是一对多的模式,所以接收端的skbuff(套接字缓冲区)采用了链式结构来记录每一个到达的UDP包,在每个UDP包中就有了消息头(消息来源地址,端口等信息),这样,对于接收端来说,就容易进行区分处理了。 即面向消息的通信是有消息保护边界的。
    3. tcp是基于数据流的,于是收发的消息不能为空,这就需要在客户端和服务端都添加空消息的处理机制,防止程序卡住,而udp是基于数据报的,即便是你输入的是空内容(直接回车),那也不是空消息,udp协议会帮你封装上消息头,实验略

    udp的recvfrom是阻塞的,一个recvfrom(x)必须对唯一一个sendinto(y),收完了x个字节的数据就算完成,若是y>x数据就丢失,这意味着udp根本不会粘包,但是会丢数据,不可靠

    tcp的协议数据不会丢,没有收完包,下次接收,会继续上次继续接收,己端总是在收到ack时才会清除缓冲区内容。数据是可靠的,但是会粘包。

    两种情况下会发生粘包。

    1、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,会合到一起,产生粘包)

    2、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) 

    3、解决粘包的处理方法

    (1)比较low的方法

     1 from socket import *
     2 import subprocess
     3 ip_port = ('192.168.43.182',8080)
     4 back_log = 5
     5 buffer_size = 1024
     6 server = socket(AF_INET,SOCK_STREAM)
     7 server.bind(ip_port)
     8 server.listen(back_log)
     9 
    10 while True:
    11     print('服务端开始启动')
    12     conn,addr = server.accept()
    13     while True:
    14         try:
    15             cmd = conn.recv(buffer_size)
    16             if not cmd:break
    17             res = subprocess.Popen(cmd.decode('utf8'), shell='True',
    18                                          stderr = subprocess.PIPE,
    19                                          stdout = subprocess.PIPE,
    20                                          stdin = subprocess.PIPE
    21                                          )
    22             err = res.stderr.read()
    23             if err:
    24                 cmd_res = err
    25             else:
    26                 cmd_res = res.stdout.read()
    27 
    28             if not cmd_res:     ##  返回结果有可能为空
    29                 cmd_res = '执行成功'.encode('gbk')
    30             length = len(cmd_res.decode('gbk'))     ##  读取发送内容的长度
    31             conn.send(str(length).encode('gbk'))    ##  发送正文的长度,通知客户端
    32             data_return = conn.recv(buffer_size)
    33 
    34             conn.send(cmd_res)      ##  正文发送
    35 
    36         except Exception as e:
    37             print(e)
    38             break
    FTP服务端
     1 from socket import *
     2 ip_port = ('192.168.43.182',8080)
     3 buffer_size = 1024
     4 ftp_client = socket(AF_INET,SOCK_STREAM)
     5 ftp_client.connect(ip_port)
     6 
     7 while True:     ##  通信循环
     8     cmd = input('>>>:')
     9     if not cmd:continue
    10     if cmd == 'quit':break
    11     ftp_client.send(cmd.encode('utf8'))
    12     length = ftp_client.recv(buffer_size)       ##  接收正文的长度
    13 
    14     ftp_client.send('ready'.encode('utf8'))
    15     
    16     cmd_length = 0
    17     cmd_res = b''
    18     while cmd_length < int(length.decode('gbk')):       ##  开始处理粘包,循环读取,直到收完数据
    19         print('开始接收')
    20         cmd_res += ftp_client.recv(buffer_size)
    21         cmd_length = len(cmd_res.decode('gbk'))
    22 
    23     print('执行的结果是:',cmd_res.decode('gbk'))
    24 ftp_client.close()
    FTP客户端

    (2)高端的方法

     1 from socket import *
     2 import subprocess
     3 import struct
     4 ip_port = ('192.168.43.182',8080)
     5 back_log = 5
     6 buffer_size = 1024
     7 server = socket(AF_INET,SOCK_STREAM)
     8 server.bind(ip_port)
     9 server.listen(back_log)
    10 
    11 while True:
    12     print('服务端开始启动')
    13     conn,addr = server.accept()
    14     while True:
    15         try:
    16             cmd = conn.recv(buffer_size)
    17             if not cmd:break
    18             res = subprocess.Popen(cmd.decode('utf8'), shell='True',
    19                                          stderr = subprocess.PIPE,
    20                                          stdout = subprocess.PIPE,
    21                                          stdin = subprocess.PIPE
    22                                          )
    23             err = res.stderr.read()
    24             if err:
    25                 cmd_res = err
    26             else:
    27                 cmd_res = res.stdout.read()
    28 
    29             if not cmd_res:     ##  返回结果有可能为空
    30                 cmd_res = '执行成功'.encode('gbk')
    31             length = len(cmd_res.decode('gbk'))     ##  读取发送内容的长度
    32             length = struct.pack('i',length)        ##  发送struct打包的数据长度,和正文一起发过去,数据长度占4个字节
    33             conn.send(length)
    34             conn.send(cmd_res)      ##  正文发送
    35 
    36         except Exception as e:
    37             print(e)
    38             break
    FTP服务端
     1 from socket import *
     2 import struct
     3 ip_port = ('192.168.43.182',8080)
     4 buffer_size = 1024
     5 ftp_client = socket(AF_INET,SOCK_STREAM)
     6 ftp_client.connect(ip_port)
     7 
     8 while True:     ##  通信循环
     9     cmd = input('>>>:')
    10     if not cmd:continue
    11     if cmd == 'quit':break
    12     ftp_client.send(cmd.encode('utf8'))
    13     length = ftp_client.recv(4)       ##  接收struct传过来的长度
    14     length = struct.unpack('i',length)[0]      ##  返回的是一个元祖的形式,取第一个元素
    15 
    16     cmd_length = 0
    17     cmd_res = b''
    18     while cmd_length < length:       ##  开始处理粘包,循环读取,直到收完数据
    19         print('开始接收')
    20         cmd_res += ftp_client.recv(buffer_size)
    21         cmd_length = len(cmd_res.decode('gbk'))
    22 
    23     print('执行的结果是:',cmd_res.decode('gbk'))
    24 ftp_client.close()
    FTP客户端

    (3)更加高端的方法

    我们平时都用过上传下载,上传下载都会得到文件的文件名,如果我们基于上面是做不到的,也就是说我们同样要将文件名和内容一起传输过去,怎么解决呢?

    发送端:第一步,发送端首先将文件名、文件大小写成一个字典,再通过pickle将字典序列化成字节形式,做成一个报头长度。第二步,用struct将报头长度做成一个4个字节的固定长度。第三步,将固定长度,报头,正文一起发送过去。

    接收端:拆包,第一步,首先接收(recv)4个长度字节,用struct取出得到一个元祖,取第一个元素得到一个报头长度。第二步,接收(recv)报头长度的数据,用pickle反序列化得到一个字典,提取出文件名和文件长度。第三步,通过文件长度循环接收(recv)正文。

    4、补充:

    recv在自己这端缓存区为空时,阻塞

    recvfrom在自己这端缓存区为空时,收一个空???

    解释:UDP在sendto时,会给数据报封装一个消息头(包括自己的IP地址,端口等等),所以就算是回车(也就是发一个空消息),也会封装一个消息头,所以本质上发送的就不是空消息了,recvfrom也不是收到一个空。

    • 六、socketserver实现并发

    1、原理:服务端用多线程或者多进程,实现并发效果

    简单实例

     1 import socketserver
     2 ip_port = ('192.168.43.182',8080)
     3 buffer_size = 1024
     4 class Myserver(socketserver.BaseRequestHandler):
     5     def handle(self):
     6         print('conn is:',self.request)
     7         print('addr is:',self.client_address)
     8 
     9         while True:     ##  通信循环
    10             try:
    11                 data = self.request.recv(buffer_size)
    12                 if not data:break
    13                 print('客户端%s发来的消息是:%s'%(self.client_address,data.decode('utf8')))
    14                 self.request.send(data.upper())
    15             except Exception as e:
    16                 print(e)
    17                 break
    18 
    19 if __name__ == '__main__':
    20     server = socketserver.ThreadingTCPServer(ip_port,Myserver)
    21     server.serve_forever()
    socketsever服务端—简单版
     1 from socket import *
     2 ip_port = ('192.168.43.182',8080)
     3 buffer_size = 1024
     4 client = socket(AF_INET,SOCK_STREAM)
     5 client.connect(ip_port)
     6 while True:     ##  通信循环
     7     data = input('>>>:')
     8     if not data:continue
     9     client.send(data.encode('utf8'))
    10     data = client.recv(buffer_size)
    11     print(data.decode('utf8'))
    socketserver客户端—简单版

    2、循环分类:

    基于tcp的套接字,关键就是两个循环,一个链接循环,一个通信循环

    socketserver模块中分两大类:server类(解决链接问题)和request类(解决通信问题)

    server类:

    request类:

    继承关系:

     

     

    3、源码分析:

    以下述代码为例,分析socketserver源码:

    ftpserver=socketserver.ThreadingTCPServer(('127.0.0.1',8080),FtpServer)
    ftpserver.serve_forever()

    查找属性的顺序:ThreadingTCPServer->ThreadingMixIn->TCPServer->BaseServer

    1. 实例化得到ftpserver,先找类ThreadingTCPServer的__init__,在TCPServer中找到,进而执行server_bind,server_active
    2. 找ftpserver下的serve_forever,在BaseServer中找到,进而执行self._handle_request_noblock(),该方法同样是在BaseServer中
    3. 执行self._handle_request_noblock()进而执行request, client_address = self.get_request()(就是TCPServer中的self.socket.accept()),然后执行self.process_request(request, client_address)
    4. 在ThreadingMixIn中找到process_request,开启多线程应对并发,进而执行process_request_thread,执行self.finish_request(request, client_address)
    5. 上述四部分完成了链接循环,本部分开始进入处理通讯部分,在BaseServer中找到finish_request,触发我们自己定义的类的实例化,去找__init__方法,而我们自己定义的类没有该方法,则去它的父类也就是BaseRequestHandler中找....

    源码分析总结:

    基于tcp的socketserver我们自己定义的类中的

    1.   self.server即套接字对象
    2.   self.request即一个链接  ------------>  对应conn
    3.   self.client_address即客户端地址 ---------------->    对应addr

    基于udp的socketserver我们自己定义的类中的

    1.   self.request是一个元组(第一个元素是客户端发来的数据,第二部分是服务端的udp套接字对象),如(b'adsf', <socket.socket fd=200, family=AddressFamily.AF_INET, type=SocketKind.SOCK_DGRAM, proto=0, laddr=('127.0.0.1', 8080)>)
    2.   self.client_address即客户端地址
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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/maoxinjueluo/p/12640011.html
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