一、什么是粘包
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)
#服务端from socket import *phone = socket(AF_INET,SOCK_STREAM)phone.setsockopt(SOL_SOCKET,SOCK_STREAM,1)phone.bind(('127.0.0.1',8080))phone.listen(5)print('start running...')coon,addr = phone.accept() #等待连接data1 = coon.recv(10)data2 = coon.recv(10)print('------------>',data1.decode('utf-8'))print('------------>',data2.decode('utf-8'))coon.close()phone.close()#客户端from socket import *import timephone = socket(AF_INET,SOCK_STREAM)phone.connect(('127.0.0.1',8080))phone.send('hello'.encode('utf-8'))phone.send('helloworld'.encode('utf-8'))phone.close()
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)
#服务端from socket import *phone = socket(AF_INET,SOCK_STREAM)phone.setsockopt(SOL_SOCKET,SOCK_STREAM,1)phone.bind(('127.0.0.1',8080))phone.listen(5)print('start running...')coon,addr = phone.accept() #等待连接data1 = coon.recv(2) #一次没有接收完整data2 = coon.recv(10) #下一次接收的时候会先取旧的数据,然后取新的# data3 = coon.recv(1024) #接收等5秒后的信息print('------------>',data1.decode('utf-8'))print('------------>',data2.decode('utf-8'))# print('------------>',data3.decode('utf-8'))coon.close()phone.close()#客户端from socket import *import timephone = socket(AF_INET,SOCK_STREAM)phone.connect(('127.0.0.1',8080))phone.send('hello'.encode('utf-8'))time.sleep(5)phone.send('haiyan'.encode('utf-8'))phone.close()
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
#服务端import socketimport subprocessimport structphone = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM) #买手机phone.bind(('127.0.0.1',8080)) #绑定手机卡phone.listen(5) #阻塞的最大数print('start runing.....')while True: #链接循环 coon,addr = phone.accept()# 等待接电话 print(coon,addr) while True: #通信循环 # 收发消息 cmd = coon.recv(1024) #接收的最大数 print('接收的是:%s'%cmd.decode('utf-8')) #处理过程 res = subprocess.Popen(cmd.decode('utf-8'),shell = True, stdout=subprocess.PIPE, #标准输出 stderr=subprocess.PIPE #标准错误 ) stdout = res.stdout.read() stderr = res.stderr.read() #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) #len(stdout) + len(stderr)#统计数据的长度 header = struct.pack('i',len(stdout)+len(stderr))#制作报头 coon.send(header) #再发命令的结果 coon.send(stdout) coon.send(stderr) coon.close()phone.close()#客户端import socketimport structphone = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)phone.connect(('127.0.0.1',8080)) #连接服while True: # 发收消息 cmd = input('请你输入命令>>:').strip() if not cmd:continue phone.send(cmd.encode('utf-8')) #发送 #先收报头 header_struct = phone.recv(4) #收四个 unpack_res = struct.unpack('i',header_struct) total_size = unpack_res[0] #总长度 #后收数据 recv_size = 0 total_data=b'' while recv_size
四、解决粘包问题升级版:完整的解决了
#服务端import socketimport subprocessimport structimport jsonphone = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM) #买手机phone.setsockopt(socket.SOL_SOCKET,socket.SO_REUSEADDR,1)phone.bind(('127.0.0.1',8080)) #绑定手机卡phone.listen(5) #阻塞的最大数print('start runing.....')while True: #链接循环 coon,addr = phone.accept()# 等待接电话 print(coon,addr) while True: #通信循环 # 收发消息 cmd = coon.recv(1024) #接收的最大数 print('接收的是:%s'%cmd.decode('utf-8')) #处理过程 res = subprocess.Popen(cmd.decode('utf-8'),shell = True, stdout=subprocess.PIPE, #标准输出 stderr=subprocess.PIPE #标准错误 ) stdout = res.stdout.read() stderr = res.stderr.read() # 制作报头 header_dic = { 'total_size': len(stdout)+len(stderr), # 总共的大小 'filename': None, 'md5': None } header_json = json.dumps(header_dic) #字符串类型 header_bytes = header_json.encode('utf-8') #转成bytes类型(但是长度是可变的) #先发报头的长度 coon.send(struct.pack('i',len(header_bytes))) #发送固定长度的报头 #再发报头 coon.send(header_bytes) #最后发命令的结果 coon.send(stdout) coon.send(stderr) coon.close()phone.close()
#客户端import socketimport structimport jsonphone = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)phone.connect(('127.0.0.1',8080)) #连接服务器while True: # 发收消息 cmd = input('请你输入命令>>:').strip() if not cmd:continue phone.send(cmd.encode('utf-8')) #发送 #先收报头的长度 header_len = struct.unpack('i',phone.recv(4))[0] #吧bytes类型的反解 #在收报头 header_bytes = phone.recv(header_len) #收过来的也是bytes类型 header_json = header_bytes.decode('utf-8') #拿到json格式的字典 header_dic = json.loads(header_json) #反序列化拿到字典了 total_size = header_dic['total_size'] #就拿到数据的总长度了 #最后收数据 recv_size = 0 total_data=b'' while recv_size
五、struct模块
#该模块可以把一个类型,如数字,转成固定长度的bytes类型import structres = struct.pack('i',12345)print(res,len(res),type(res)) #长度是4res2 = struct.pack('i',12345111)print(res,len(res),type(res2)) #长度也是4unpack_res =struct.unpack('i',res2)print(unpack_res) #(12345111,)print(unpack_res[0]) #12345111