网络编程

基于TCP协议通信套接字:

服务端:

import socket

#1.买手机
phone=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM) #SOCK_STEAM=>TCP流式协议,
print(phone) #是用来接收链接请求,从而建立链接的

#2.插手机卡
phone.bind(('127.0.0.1',8081)) #0-65535

#3.开机
phone.listen(5) # 同一时刻最大请求数为5个

# print('start....')
#4.等待电话请求
conn,client_addr=phone.accept() #(双向链接的套接字对象,存放客户端ip和端口的小元组)
print(conn) # conn代表双向链接,用来收发消息
print(client_addr)

#5.收发消息
data=conn.recv(1024) #1024接收的最大字节数bytes
print('收到客户的数据',data)
conn.send(data.upper())

#6.挂电话链接
conn.close()

#7.关机
phone.close()



客户端:

import socket

#1.买手机
phone=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM) #SOCK_STEAM=>TCP流式协议,

#2.拨号
phone.connect(('127.0.0.1',8081))

#3.发收消息
phone.send('hello'.encode('utf-8')) # 只能发bytes类型
data=phone.recv(1024)
print('收到服务端的消息: ',data)

#4.挂电话链接
phone.close()



加上链接循环与通信循环:
服务端:

from socket import *

server = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)
server.bind(('127.0.0.1', 8081))
server.listen(5)

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

    # 通信循环
    while True:
        try:
            data = conn.recv(1024)
            if len(data) == 0: break  # 针对linux系统
            print('-->收到客户端的消息: ', data)
            conn.send(data.upper())
        except ConnectionResetError:
            break

    conn.close()

server.close()


客户端:

from socket import *

client = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)
client.connect(('127.0.0.1', 8080))

# 通信循环
while True:
    msg=input('>>: ').strip()
    client.send(msg.encode('utf-8'))
    data=client.recv(1024)
    print(data)

client.close()

=========================================================================

基于TCP协议通信套接字:
服务端:

import socket

server=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM)
server.bind(('127.0.0.1',8082))

while True:
    data,client_addr=server.recvfrom(1024)
    print(data)
    server.sendto(data.upper(),client_addr)

server.close()

客户端:

import socket

client=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM)

while True:
    msg=input('>>: ').strip()
    client.sendto(msg.encode('utf-8'),('127.0.0.1',8082))
    data,server_addr=client.recvfrom(1024)
    print(data)

=========================================================================

粘包问题:

须知：只有TCP有粘包现象，UDP永远不会粘包

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

解决粘包终极版:
服务端:

from socket import *
import subprocess
import struct
import json

server = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)
server.bind(('127.0.0.1', 8081))
server.listen(5)

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

    # 通信循环
    while True:
        try:
            cmd = conn.recv(1024)  # cmd=b'dir'
            if len(cmd) == 0: break  # 针对linux系统
            obj = subprocess.Popen(cmd.decode('utf-8'),
                                   shell=True,
                                   stdout=subprocess.PIPE,
                                   stderr=subprocess.PIPE
                                   )
            stdout = obj.stdout.read()
            stderr = obj.stderr.read()
            # 1. 先制作报头
            header_dic = {
                'filename': 'a.txt',
                'md5': 'asdfasdf123123x1',
                'total_size': len(stdout) + len(stderr)
            }
            header_json = json.dumps(header_dic)
            header_bytes = header_json.encode('utf-8')

            # 2. 先发送4个bytes(包含报头的长度)
            conn.send(struct.pack('i', len(header_bytes)))
            # 3  再发送报头
            conn.send(header_bytes)

            # 4. 最后发送真实的数据
            conn.send(stdout)
            conn.send(stderr)
        except ConnectionResetError:
            break

    conn.close()
server.close()

客户端:

from socket import *
import struct
import json

client = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)
client.connect(('127.0.0.1', 8081))

# 通信循环
while True:
    cmd=input('>>: ').strip()
    if len(cmd) == 0:continue
    client.send(cmd.encode('utf-8'))
    #1. 先收4bytes,解出报头的长度
    header_size=struct.unpack('i',client.recv(4))[0]

    #2. 再接收报头,拿到header_dic
    header_bytes=client.recv(header_size)
    header_json=header_bytes.decode('utf-8')
    header_dic=json.loads(header_json)
    print(header_dic)
    total_size=header_dic['total_size']

    #3. 接收真正的数据
    cmd_res=b''
    recv_size=0
    while recv_size < total_size:
        data=client.recv(1024)
        recv_size+=len(data)
        cmd_res+=data

    print(cmd_res.decode('gbk'))
client.close()

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socketserver模块使用方法:
基于TCP协议:
服务端:

import socketserver

# 自定义类用来处理通信循环
class MyTCPhanler(socketserver.BaseRequestHandler):
    def handle(self):
        while True:
            try:
                data = self.request.recv(1024)
                if len(data) == 0: break  # 针对linux系统
                print('-->收到客户端的消息: ', data)
                self.request.send(data.upper())
            except ConnectionResetError:
                break

        self.request.close()


if __name__ == '__main__':
    server=socketserver.ThreadingTCPServer(('127.0.0.1',8081),MyTCPhanler)
    server.serve_forever() # 链接循环

客户端:

from socket import *

client = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)
client.connect(('127.0.0.1', 8081))

# 通信循环
while True:
    # msg=input('>>: ').strip() #msg=''
    # if len(msg) == 0:continue
    # client.send(msg.encode('utf-8')) #client.send(b'')
    client.send('hello'.encode('utf-8')) #client.send(b'')
    # print('has send')
    data=client.recv(1024)
    # print('has recv')
    print(data)

client.close()

基于UDP协议:
服务端:

import socketserver

class MyUdphandler(socketserver.BaseRequestHandler):
    def handle(self):
        data,sock=self.request      #self.request相当于conn
        sock.sendto(data.upper(),self.client_address)

if __name__ == '__main__':
    server=socketserver.ThreadingUDPServer(('127.0.0.1',8081),MyUdphandler)
    server.serve_forever()

客户端:

from socket import *

client=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM)

while True:
    client.sendto(b'hello',('127.0.0.1',8081))
    data,server_addr=client.recvfrom(1024)
    print(data)