网络编程-之-----粘包现象

时间:2019-09-23
本文章向大家介绍网络编程-之-----粘包现象,主要包括网络编程-之-----粘包现象使用实例、应用技巧、基本知识点总结和需要注意事项,具有一定的参考价值,需要的朋友可以参考一下。

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

原文地址:https://www.cnblogs.com/lz1996/p/11574366.html