python基础之socket编程3：粘包

一、什么是粘包

须知：只有TCP有粘包现象，UDP永远不会粘包。

简单的说，收发消息都是在操作缓存区，它不归应用程序管，而是由操作系统决定过来的。如果是基于TCP协议，那OS就会收一堆放入缓存区中，客户端如果第一次没能把发送过来的全部数据接收下来的话，下一次接收数据的话需要先把上一次遗留在缓存区中的先收完，再加上下一次的新数据，原来的数据和新数据就粘在一起了。这就是TCP才特有的粘包。

而UDP只收一次，收满了就丢掉，也不会再重复收了。

写好的socket程序在用户态中保存着，用户态应用程序一直在运行并产生一系列数据，目的是想要将发送方用户态中这些数据发送到接收方的用户态。用户态不能直接操作底层硬件，因此需要先拷贝到内核态内存中，通过内核态的OS来操作硬件系统。因此发送速度跟网络情况有关。

发送端应用程序的send跟接收端应用程序怎么recv没有关系，这都是OS决定怎么收发，取决于OS所遵循的传输协议。

首先需要掌握一个socket收发消息的原理

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。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。UDP也是以字节形式发送，但是不是单纯的字节了。还附加了一些东西变为数据报了。

例如基于tcp的套接字客户端往服务端上传文件，发送时文件内容是按照一段一段的字节流发送的，在接收方看了，根本不知道该文件的字节流从何处开始，在何处结束

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。

TCP（transport control protocol，传输控制协议）是面向连接的，面向流的（单纯的字节流），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（TCP需要，UDP不需要），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。从而减少网络延迟，单数接收端，就难于分辨出来这一堆数据怎么分隔开了，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。
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(服务端不需要额外的开销来建立并保存连接)。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（消息头）的。相当于UDP就帮你定制好了报文头。
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。

还可以理解为，recv发空时是真的发的空，而recv发空的时候，不仅发空了，还自行封装了报文头。

两种情况下会发生粘包。

发的时候粘包：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）

#粘包1：数据量少合并到一起发送
#服务端
from socket import *
ip_port=('127.0.0.1',8080)
back_log=5
buffer_size=1024     

tcp_server=socket(AF_INET,SOCK_STREAM)
tcp_server.bind(ip_port)
tcp_server.listen(back_log)

conn,addr=tcp_server.accept()

data1=conn.recv(5)       
print('第一次数据',data1)    #第1次数据 b'helloworldegon'
#设置的大小为1024，一次性就能把全部数据都接受完，此时服务端的缓存区就空了

# 后面两次都还能收到为空的原因是因为客户端程序结束断开链接了
#conn失效了，就会一直收空。
data2=conn.recv(5)
print('第2次数据',data2)    #第2次数据 b''    #空的

data3=conn.recv(5)
print('第3次数据',data3)    #第3次数据 b''    #空的

#粘包1：数据量少合并到一起发送
#客户端
from socket import *
import time
ip_port=('127.0.0.1',8080)
back_log=5
buffer_size=1024

tcp_client=socket(AF_INET,SOCK_STREAM)
tcp_client.connect(ip_port)

#注意：并不是一个发一定要对应一个收，因为收发都是对自己的缓存区进行操作
#这三条消息会在缓存区中，由TCP的Nagle算法将它们封装成一个包
tcp_client.send('hello'.encode('utf-8'))
tcp_client.send('world'.encode('utf-8'))
tcp_client.send('egon'.encode('utf-8'))


# time.sleep(1000)

#_*_coding:utf-8_*_
__author__ = 'Linhaifeng'
from socket import *
ip_port=('127.0.0.1',8080)

tcp_socket_server=socket(AF_INET,SOCK_STREAM)
tcp_socket_server.bind(ip_port)
tcp_socket_server.listen(5)


conn,addr=tcp_socket_server.accept()


data1=conn.recv(10)
data2=conn.recv(10)

print('----->',data1.decode('utf-8'))
print('----->',data2.decode('utf-8'))

conn.close()

服务端

#_*_coding:utf-8_*_
__author__ = 'Linhaifeng'
import socket
BUFSIZE=1024
ip_port=('127.0.0.1',8080)

s=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
res=s.connect_ex(ip_port)


s.send('hello'.encode('utf-8'))
s.send('feng'.encode('utf-8'))

客户端

收的时候粘包：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）

#粘包2：发送方数据量大于接收的数据
#服务端
from socket import *
ip_port=('127.0.0.1',8080)
back_log=5
buffer_size=1024

tcp_server=socket(AF_INET,SOCK_STREAM)
tcp_server.bind(ip_port)
tcp_server.listen(back_log)

conn,addr=tcp_server.accept()

data1=conn.recv(1)          #从自己缓存区中取一个字节
print('第一次数据',data1)    #第1次数据 b'h'

data2=conn.recv(5)
print('第2次数据',data2)    #第2次数据 b'ellow'

data3=conn.recv(1)
print('第3次数据',data3)    #第3次数据 b'o'

#粘包2：发送方数据量大于接收的数据
#客户端
from socket import *
import time
ip_port=('127.0.0.1',8080)
back_log=5
buffer_size=1024

tcp_client=socket(AF_INET,SOCK_STREAM)
tcp_client.connect(ip_port)

tcp_client.send('helloworldegon'.encode('utf-8'))

# time.sleep(1000)

#_*_coding:utf-8_*_
__author__ = 'Linhaifeng'
from socket import *
ip_port=('127.0.0.1',8080)

tcp_socket_server=socket(AF_INET,SOCK_STREAM)
tcp_socket_server.bind(ip_port)
tcp_socket_server.listen(5)


conn,addr=tcp_socket_server.accept()


data1=conn.recv(2) #一次没有收完整
data2=conn.recv(10)#下次收的时候,会先取旧的数据,然后取新的

print('----->',data1.decode('utf-8'))
print('----->',data2.decode('utf-8'))

conn.close()

服务端

#_*_coding:utf-8_*_
__author__ = 'Linhaifeng'
import socket
BUFSIZE=1024
ip_port=('127.0.0.1',8080)

s=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
res=s.connect_ex(ip_port)


s.send('hello feng'.encode('utf-8'))

客户端

同样情形对于UDP而言：

#不粘包UDP
#服务端
from socket import *
ip_port=('127.0.0.1',8080)
buffer_size=1024

udp_server=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM) #数据报
udp_server.bind(ip_port)

data1=udp_server.recvfrom(10)
print('第1次',data1)            # 第1次 (b'hello',('127.0.0.1',53275))

data2=udp_server.recvfrom(10)
print('第2次',data2)            # 第2次 (b'world',('127.0.0.1',53275))

data3=udp_server.recvfrom(10)
print('第3次',data3)            # 第3次 (b'egon',('127.0.0.1',53275))

data4=udp_server.recvfrom(2)
print('第4次',data4)            # 会卡在这里，一直等待数据
#因此，UDP当中一个收要对应一个发
#UDP不会粘包，但是数据太多会丢包

#如果接收的大小小于缓存区中收到的数据大小，会报错：
#OSError:[WinError 10040] 一个在数据报套接字上发送的消息大于内部消息缓存区或其他一些网络限制，或该用户用于接收数据

#不粘包UDP
#客户端
from socket import *
ip_port=('127.0.0.1',8080)
buffer_size=1024

udp_client=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM) #数据报

#UDP没有Negal算法，每次发都会直接传输除去
udp_client.sendto(b'hello',ip_port)
udp_client.sendto(b'world',ip_port)
udp_client.sendto(b'egon',ip_port)

拆包的发生情况

当发送端缓冲区的长度大于网卡的MTU时，tcp会将这次发送的数据拆成几个数据包发送出去。

补充问题一：为何tcp是可靠传输，udp是不可靠传输

基于tcp的数据传输请参考我的另一篇文章http://www.cnblogs.com/linhaifeng/articles/5937962.html，tcp在数据传输时，发送端先把数据发送到自己的缓存中，然后协议控制将缓存中的数据发往对端，对端返回一个ack=1，发送端则清理缓存中的数据，对端返回ack=0，则重新发送数据，所以tcp是可靠的

而udp发送数据，对端是不会返回确认信息的，因此不可靠

补充问题二：send(字节流)和recv(1024)及sendall

recv里指定的1024意思是从缓存里一次拿出1024个字节的数据

send的字节流是先放入己端缓存，然后由协议控制将缓存内容发往对端，如果待发送的字节流大小大于缓存剩余空间，那么数据丢失，用sendall就会循环调用send，数据不会丢失

十一解决粘包的low比处理方法

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

low版本的解决方法

#low版解决粘包版本
#服务端
from socket import *
import subprocess
ip_port=('127.0.0.1',8080)
back_log=5
buffer_size=1024

tcp_server=socket(AF_INET,SOCK_STREAM)
tcp_server.bind(ip_port)
tcp_server.listen(back_log)

while True:
    conn,addr=tcp_server.accept()
    print('新的客户端链接',addr)
    while True:
        #收
        try:
            cmd=conn.recv(buffer_size)
            if not cmd:break
            print('收到客户端的命令',cmd)

            #执行命令，得到命令的运行结果cmd_res
            res=subprocess.Popen(cmd.decode('utf-8'),shell=True,
                                 stderr=subprocess.PIPE,
                                 stdout=subprocess.PIPE,
                                 stdin=subprocess.PIPE)
            err=res.stderr.read()
            if err:
                cmd_res=err
            else:
                cmd_res=res.stdout.read()

            #发
            if not cmd_res:
                cmd_res='执行成功'.encode('gbk')

            #解决粘包：
            length=len(cmd_res)            #计算将发给客户端的数据大小
            conn.send(str(length).encode('utf-8'))   #将数据大小告诉客户端：先变成字符串再编码发出去
            client_ready=conn.recv(buffer_size)   #接收客户端反馈回来的ready信息，
            #只要没有收到这条信息，就不会执行下面的再次发送下一条消息。
            #只有接收方接收完毕第一条消息后，并返回ready，才会发第二条消息。
            #因此，前后两条不会粘在一起
            if client_ready == b'ready':
                conn.send(cmd_res)    #发送第二个数据
        except Exception as e:
            print(e)
            break

#low版解决粘包版
#客户端
from socket import *
ip_port=('127.0.0.1',8080)
back_log=5
buffer_size=1024   #1024字节，1024*8

tcp_client=socket(AF_INET,SOCK_STREAM)
tcp_client.connect(ip_port)

while True:
    cmd=input('>>: ').strip()
    if not cmd:continue
    if cmd == 'quit':break

    tcp_client.send(cmd.encode('utf-8'))


    #解决粘包
    length=tcp_client.recv(buffer_size)   #收到的数据长度，这是一个字节形式的参数
    tcp_client.send(b'ready')            #客户端返回发送端：ready
    
    length=int(length.decode('utf-8'))  #将字节形式的length解码，并转换为字节格式

#数据不会一次性全部存放在缓存区，数据很多，只能先放一部分到缓存区，然后取走之后，再接着放。
#cmd_res=tcp_client.recv(length)  这样写是试图一次性取，但数据很可能大于缓存区大小，本来一次就放不下，所以必须取多次。
    recv_size=0
    recv_msg=b''
    while recv_size < length:
        recv_msg += tcp_client.recv(buffer_size)
        recv_size=len(recv_msg)     #不要写加等 就写等于   #1024


    print('命令的执行结果是 ',recv_msg.decode('gbk'))
tcp_client.close()

#_*_coding:utf-8_*_
__author__ = 'Linhaifeng'
import socket,subprocess
ip_port=('127.0.0.1',8080)
s=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
s.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, 1)

s.bind(ip_port)
s.listen(5)

while True:
    conn,addr=s.accept()
    print('客户端',addr)
    while True:
        msg=conn.recv(1024)
        if not msg:break
        res=subprocess.Popen(msg.decode('utf-8'),shell=True,\
                            stdin=subprocess.PIPE,\
                         stderr=subprocess.PIPE,\
                         stdout=subprocess.PIPE)
        err=res.stderr.read()
        if err:
            ret=err
        else:
            ret=res.stdout.read()
        data_length=len(ret)
        conn.send(str(data_length).encode('utf-8'))
        data=conn.recv(1024).decode('utf-8')
        if data == 'recv_ready':
            conn.sendall(ret)
    conn.close()

low版解决粘包-服务端

#_*_coding:utf-8_*_
__author__ = 'Linhaifeng'
import socket,time
s=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
res=s.connect_ex(('127.0.0.1',8080))

while True:
    msg=input('>>: ').strip()
    if len(msg) == 0:continue
    if msg == 'quit':break

    s.send(msg.encode('utf-8'))
    length=int(s.recv(1024).decode('utf-8'))
    s.send('recv_ready'.encode('utf-8'))
    send_size=0
    recv_size=0
    data=b''
    while recv_size < length:
        data+=s.recv(1024)
        recv_size+=len(data)


    print(data.decode('utf-8'))

low版解决粘包- 客户端

为何low：

程序的运行速度远快于网络传输速度，所以在发送一段字节前，先用send去发送该字节流长度，这种方式会放大网络延迟带来的性能损耗。

注意：建议在收发数据的时候，发送的数据不要超过8K，否则数据太大会失真。发的时候如果很大，首先内存不够一次性装下。

sendall()函数会提供死循环分次发送数据来解决。send一次最多发8K，内核态发给网卡(最大传输单元MTU：1500Bytes)，在底层就要分片，通过网络传输的时候有可能丢失某些分片，最终在接收端重新组合数据的时候，就会得到不完整失真的数据。

十二峰哥解决粘包的方法

为字节流加上自定义固定长度报头，报头中包含字节流长度，然后一次send到对端，对端在接收时，先从缓存中取出定长的报头，然后再取真实数据

struct模块

该模块可以把一个类型，如数字，转成固定长度的bytes，固定为四个字节长度。

不用向之前一样先将数字转换为字符串，再编码发送。

现在利用struct先进行转换。

>>>struct.pack('i',12)

b'\x0c\x00\x00\x00'

>>>len(struct.pack('i',12))

>>>struct.pack('i',12313123)

b'#\xe2\xbb\x00'

>>>len(struct.pack('i',12313123))

>>> struct.pack('i',1111111111111)

。。。。。。。。。

struct.error: 'i' format requires -2147483648 <= number <= 2147483647 #这个是范围

在接收的时候，还需利用struct.unpack解包

>>>msg=struct.pack('i',12313123)

>>>struct.unpack('i',msg)

(12313123,)

>>>x=struct.unpack('i',msg)

>>>type(x)

<class 'tuple'> #unpack的到的结果为元祖类型

>>>x[0] 　　　　#对元祖类型的数据x利用索引的方式取出它的值

12313123

>>>type(x[0])

<class 'int'> #得到的就是int的数据了

import json,struct
#假设通过客户端上传1T:1073741824000的文件a.txt

#为避免粘包,必须自定制报头
header={'file_size':1073741824000,'file_name':'/a/b/c/d/e/a.txt','md5':'8f6fbf8347faa4924a76856701edb0f3'} #1T数据,文件路径和md5值

#为了该报头能传送,需要序列化并且转为bytes
head_bytes=bytes(json.dumps(header),encoding='utf-8') #序列化并转成bytes,用于传输

#为了让客户端知道报头的长度,用struck将报头长度这个数字转成固定长度:4个字节
head_len_bytes=struct.pack('i',len(head_bytes)) #这4个字节里只包含了一个数字,该数字是报头的长度

#客户端开始发送
conn.send(head_len_bytes) #先发报头的长度,4个bytes
conn.send(head_bytes) #再发报头的字节格式
conn.sendall(文件内容) #然后发真实内容的字节格式

#服务端开始接收
head_len_bytes=s.recv(4) #先收报头4个bytes,得到报头长度的字节格式
x=struct.unpack('i',head_len_bytes)[0] #提取报头的长度

head_bytes=s.recv(x) #按照报头长度x,收取报头的bytes格式
header=json.loads(json.dumps(header)) #提取报头

#最后根据报头的内容提取真实的数据,比如
real_data_len=s.recv(header['file_size'])
s.recv(real_data_len)

#_*_coding:utf-8_*_
#http://www.cnblogs.com/coser/archive/2011/12/17/2291160.html
__author__ = 'Linhaifeng'
import struct
import binascii
import ctypes

values1 = (1, 'abc'.encode('utf-8'), 2.7)
values2 = ('defg'.encode('utf-8'),101)
s1 = struct.Struct('I3sf')
s2 = struct.Struct('4sI')

print(s1.size,s2.size)
prebuffer=ctypes.create_string_buffer(s1.size+s2.size)
print('Before : ',binascii.hexlify(prebuffer))
# t=binascii.hexlify('asdfaf'.encode('utf-8'))
# print(t)


s1.pack_into(prebuffer,0,*values1)
s2.pack_into(prebuffer,s1.size,*values2)

print('After pack',binascii.hexlify(prebuffer))
print(s1.unpack_from(prebuffer,0))
print(s2.unpack_from(prebuffer,s1.size))

s3=struct.Struct('ii')
s3.pack_into(prebuffer,0,123,123)
print('After pack',binascii.hexlify(prebuffer))
print(s3.unpack_from(prebuffer,0))

关于struct的详细用法

import socket,struct,json
import subprocess
phone=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
phone.setsockopt(socket.SOL_SOCKET,socket.SO_REUSEADDR,1) #就是它，在bind前加

phone.bind(('127.0.0.1',8080))

phone.listen(5)

while True:
    conn,addr=phone.accept()
    while True:
        cmd=conn.recv(1024)
        if not cmd:break
        print('cmd: %s' %cmd)

        res=subprocess.Popen(cmd.decode('utf-8'),
                             shell=True,
                             stdout=subprocess.PIPE,
                             stderr=subprocess.PIPE)
        err=res.stderr.read()
        print(err)
        if err:
            back_msg=err
        else:
            back_msg=res.stdout.read()


        conn.send(struct.pack('i',len(back_msg))) #先发back_msg的长度
        conn.sendall(back_msg) #在发真实的内容

    conn.close()

服务端（自定制报头）

#_*_coding:utf-8_*_
__author__ = 'Linhaifeng'
import socket,time,struct

s=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
res=s.connect_ex(('127.0.0.1',8080))

while True:
    msg=input('>>: ').strip()
    if len(msg) == 0:continue
    if msg == 'quit':break

    s.send(msg.encode('utf-8'))



    l=s.recv(4)
    x=struct.unpack('i',l)[0]
    print(type(x),x)
    # print(struct.unpack('I',l))
    r_s=0
    data=b''
    while r_s < x:
        r_d=s.recv(1024)
        data+=r_d
        r_s+=len(r_d)

    # print(data.decode('utf-8'))
    print(data.decode('gbk')) #windows默认gbk编码

客户端（自定制报头）

我们可以把报头做成字典，字典里包含将要发送的真实数据的详细信息，然后json序列化，然后用struck将序列化后的数据长度打包成4个字节（4个自己足够用了）4个字节，4*8位，2^32的数据量。

发送时：

先发报头长度

再编码报头内容然后发送

最后发真实内容

接收时：

先收报头长度，用struct取出来

根据取出的长度收取报头内容，然后解码，反序列化

从反序列化的结果中取出待取数据的详细信息，然后去取真实的数据内容

import socket,struct,json
import subprocess
phone=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
phone.setsockopt(socket.SOL_SOCKET,socket.SO_REUSEADDR,1) #就是它，在bind前加

phone.bind(('127.0.0.1',8080))

phone.listen(5)

while True:
    conn,addr=phone.accept()
    while True:
        cmd=conn.recv(1024)
        if not cmd:break
        print('cmd: %s' %cmd)

        res=subprocess.Popen(cmd.decode('utf-8'),
                             shell=True,
                             stdout=subprocess.PIPE,
                             stderr=subprocess.PIPE)
        err=res.stderr.read()
        print(err)
        if err:
            back_msg=err
        else:
            back_msg=res.stdout.read()

        headers={'data_size':len(back_msg)}
        head_json=json.dumps(headers)
        head_json_bytes=bytes(head_json,encoding='utf-8')

        conn.send(struct.pack('i',len(head_json_bytes))) #先发报头的长度
        conn.send(head_json_bytes) #再发报头
        conn.sendall(back_msg) #在发真实的内容

    conn.close()

服务端：定制稍微复杂一点的报头

from socket import *
import struct,json

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

while True:
    cmd=input('>>: ')
    if not cmd:continue
    client.send(bytes(cmd,encoding='utf-8'))

    head=client.recv(4)
    head_json_len=struct.unpack('i',head)[0]
    head_json=json.loads(client.recv(head_json_len).decode('utf-8'))
    data_len=head_json['data_size']

    recv_size=0
    recv_data=b''
    while recv_size < data_len:
        recv_data+=client.recv(1024)
        recv_size+=len(recv_data)

    print(recv_data.decode('utf-8'))
    #print(recv_data.decode('gbk')) #windows默认gbk编码

客户端

补充：迭代器iter和端口偏函数：

#iter方法补充
l=['a','b','c','d']

def test():
    return l.pop()

x=iter(test,'b')     #不断去执行test函数，知道test运行结果遇到b才结束
print(x.__next__())    #d
print(x.__next__())    #c
print(x.__next__())       #StopIteration    #此时pop出来了指定的字符b，就会直接终止迭代，抛出异常

#偏函数partial（函数式编程中内容）
from functools import partial
def add(x,y):
    return x+y
# print(add(1,2))

func=partial(add,1) #偏函数：固定函数的第一个参数，后一个参数a现在被固定为1了
print(func(1))    #2    #相当于在add函数中：a=1,b=1
print(func(2))      #3    #相当于在add函数中：a=1,b=2

#对于客户端接收的循环过程：利用偏函数和迭代器来实现：
# recv_size = 0
# recv_msg = b''
# while recv_size < length:
#     recv_msg += tcp_client.recv(buffer_size)   #用partial固定住tcp_client.recv函数的第一个参数
#     recv_size = len(recv_msg)  #1024
#while循环实现的是循环接收数据直到收到的数据大小等于数据长度length
#即收完所有数据，此时再去取缓冲区为空了:   b''
#将迭代器转换为字符串形式可以用for循环：
# l=iter(partial(tcp_client.recv,1024),b'')
# for i in l:   #这样太复杂了，利用join（兼容迭代器协议）来简化实现
#利用join将迭代器输出的字符串循环拼接起来
''.join(iter(partial(tcp_client.recv,1024),b''))

总结终极版解决粘包的程序：

#高级版解决粘包版本
#服务端
from socket import *
import subprocess
import struct
ip_port=('127.0.0.1',8080)
back_log=5
buffer_size=1024

tcp_server=socket(AF_INET,SOCK_STREAM)
tcp_server.bind(ip_port)
tcp_server.listen(back_log)

while True:
    conn,addr=tcp_server.accept()
    print('新的客户端链接',addr)
    while True:
        #收
        try:
            cmd=conn.recv(buffer_size)
            if not cmd:break
            print('收到客户端的命令',cmd)

            #执行命令，得到命令的运行结果cmd_res
            res=subprocess.Popen(cmd.decode('utf-8'),shell=True,
                                 stderr=subprocess.PIPE,
                                 stdout=subprocess.PIPE,
                                 stdin=subprocess.PIPE)
            err=res.stderr.read()
            if err:
                cmd_res=err
            else:
                cmd_res=res.stdout.read()

            #发
            if not cmd_res:
                cmd_res='执行成功'.encode('gbk')
            #解决粘包：
            length=len(cmd_res)
#low版的做法：
            # conn.send(str(length).encode('utf-8'))   #将数据先转化为字符串再编码
            # client_ready=conn.recv(buffer_size)
            # if client_ready == b'ready':
                # conn.send(cmd_res)     #收到接收方返回的ready信息后，发送第二个数据
#与low版不同的：使用struct：
            data_length=struct.pack('i',length)
            conn.send(data_length)
            conn.send(cmd_res)      #不用等ready了，
#这样前后数据肯定会黏在一起，但是客户端已经知道你每次发的数据长度了，可以轻松地分辨出来
        except Exception as e:
            print(e)
            break

#高级版解决粘包版与low版的优势：
#减少客户端和服务端之间收发ready，服务端如果和每个客户端都有这样的基于网络的交互
#势必会加大程序的延迟，提高效率，减少交互
#客户端
from socket import *
import struct
from functools import partial
ip_port=('127.0.0.1',8080)
back_log=5
buffer_size=1024

tcp_client=socket(AF_INET,SOCK_STREAM)
tcp_client.connect(ip_port)

while True:
    cmd=input('>>: ').strip()
    if not cmd:continue
    if cmd == 'quit':break

    tcp_client.send(cmd.encode('utf-8'))

#low版的解决粘包方法：
    # length=tcp_client.recv(buffer_size)   #收到的数据长度，这是一个字节形式的参数
    # tcp_client.send(b'ready')            #客户端返回发送端：ready
    # length=int(length.decode('utf-8'))  #将字节形式的length解码，并转换为字节格式
#low版的接收方法：
    # recv_size=0
    # recv_msg=b''
    # while recv_size < length:
        # recv_msg += tcp_client.recv(buffer_size)
        # recv_size=len(recv_msg)    #1024

#高级版解决方法：
    length_data=tcp_client.recv(4)
    length=struct.unpack('i',length_data)[0]      #unpack得到一个元祖，其中第一个元素就是本次发送的数据总长度
#iter+partial方法（具体见补充）：
    recv_msg=''.join(iter(partial(tcp_client.recv, buffer_size), b''))


    print('命令的执行结果是 ',recv_msg.decode('gbk'))
tcp_client.close()

posted on 2018-04-24 16:47 Josie_chen 阅读(368) 评论(0) 编辑收藏举报

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