Python-21-socket编程
一、基础知识
1. C/S架构
C/S架构即客户机/服务器模式。
它可以分为客户机和服务器两层：
第一层: 在客户机系统上结合了界面显示与业务逻辑；
第二层: 通过网络结合了数据库服务器。
简单的说就是第一层是用户表示层，第二层是数据库层。
这里需要补充的是，客户端不仅仅是一些简单的操作，它也是会处理一些运算，业务逻辑的处理等。也就是说，客户端也做着一些本该由服务器来做的一些事情，如图所示：
2. TCP/IP模型
互联网协议按照功能不同分为osi七层或tcp/ip五层或tcp/ip四层
每层运行常见物理设备
我们将应用层，表示层，会话层并作应用层，从tcp／ip五层协议的角度来阐述每层的由来与功能，搞清楚了每层的主要协议就理解了整个互联网通信的原理。
首先，用户感知到的只是最上面一层应用层，自上而下每层都依赖于下一层，所以我们从最下一层开始切入，比较好理解
每层都运行特定的协议，越往上越靠近用户，越往下越靠近硬件
物理层
物理层由来：上面提到，孤立的计算机之间要想一起玩，就必须接入internet，言外之意就是计算机之间必须完成组网
物理层功能：主要是基于电器特性发送高低电压(电信号)，高电压对应数字1，低电压对应数字0
数据链路层
数据链路层由来：单纯的电信号0和1没有任何意义，必须规定电信号多少位一组，每组什么意思
数据链路层的功能：定义了电信号的分组方式
以太网协议：
早期的时候各个公司都有自己的分组方式，后来形成了统一的标准，即以太网协议ethernet
ethernet规定
- 一组电信号构成一个数据包，叫做‘帧’
- 每一数据帧分成：报头head和数据data两部分
| head | data |
head包含：(固定18个字节)
- 发送者／源地址，6个字节
- 接收者／目标地址，6个字节
- 数据类型，6个字节
data包含：(最短46字节，最长1500字节)
- 数据包的具体内容
head长度＋data长度＝最短64字节，最长1518字节，超过最大限制就分片发送
mac地址：
head中包含的源和目标地址由来：ethernet规定接入internet的设备都必须具备网卡，发送端和接收端的地址便是指网卡的地址，即mac地址
mac地址：每块网卡出厂时都被烧制上一个世界唯一的mac地址，长度为48位2进制，通常由12位16进制数表示（前六位是厂商编号，后六位是流水线号）
广播：
有了mac地址，同一网络内的两台主机就可以通信了（一台主机通过arp协议获取另外一台主机的mac地址）
ethernet采用最原始的方式，广播的方式进行通信，即计算机通信基本靠吼
网络层
网络层由来：有了ethernet、mac地址、广播的发送方式，世界上的计算机就可以彼此通信了，问题是世界范围的互联网是由
一个个彼此隔离的小的局域网组成的，那么如果所有的通信都采用以太网的广播方式，那么一台机器发送的包全世界都会收到，
这就不仅仅是效率低的问题了，这会是一种灾难
上图结论：必须找出一种方法来区分哪些计算机属于同一广播域，哪些不是，如果是就采用广播的方式发送，如果不是，
就采用路由的方式（向不同广播域／子网分发数据包），mac地址是无法区分的，它只跟厂商有关
网络层功能：引入一套新的地址用来区分不同的广播域／子网，这套地址即网络地址
IP协议：
- 规定网络地址的协议叫ip协议，它定义的地址称之为ip地址，广泛采用的v4版本即ipv4，它规定网络地址由32位2进制表示
- 范围0.0.0.0-255.255.255.255
- 一个ip地址通常写成四段十进制数，例：172.16.10.1
ip地址分成两部分
- 网络部分：标识子网
- 主机部分：标识主机
注意：单纯的ip地址段只是标识了ip地址的种类，从网络部分或主机部分都无法辨识一个ip所处的子网
例：172.16.10.1与172.16.10.2并不能确定二者处于同一子网
子网掩码
所谓”子网掩码”，就是表示子网络特征的一个参数。它在形式上等同于IP地址，也是一个32位二进制数字，它的网络部分全部为1，主机部分全部为0。比如，IP地址172.16.10.1，如果已知网络部分是前24位，主机部分是后8位，那么子网络掩码就是11111111.11111111.11111111.00000000，写成十进制就是255.255.255.0。
知道”子网掩码”，我们就能判断，任意两个IP地址是否处在同一个子网络。方法是将两个IP地址与子网掩码分别进行AND运算（两个数位都为1，运算结果为1，否则为0），然后比较结果是否相同，如果是的话，就表明它们在同一个子网络中，否则就不是。
比如，已知IP地址172.16.10.1和172.16.10.2的子网掩码都是255.255.255.0，请问它们是否在同一个子网络？两者与子网掩码分别进行AND运算，
172.16.10.1：10101100.00010000.00001010.000000001
255255.255.255.0:11111111.11111111.11111111.00000000
AND运算得网络地址结果：10101100.00010000.00001010.000000001->172.16.10.0
172.16.10.2：10101100.00010000.00001010.000000010
255255.255.255.0:11111111.11111111.11111111.00000000
AND运算得网络地址结果：10101100.00010000.00001010.000000001->172.16.10.0
结果都是172.16.10.0，因此它们在同一个子网络。
总结一下，IP协议的作用主要有两个，一个是为每一台计算机分配IP地址，另一个是确定哪些地址在同一个子网络。
ip数据包
ip数据包也分为head和data部分，无须为ip包定义单独的栏位，直接放入以太网包的data部分
head：长度为20到60字节
data：最长为65,515字节。
而以太网数据包的”数据”部分，最长只有1500字节。因此，如果IP数据包超过了1500字节，它就需要分割成几个以太网数据包，分开发送了。
| 以太网头 | ip 头 | ip数据 |
ARP协议
arp协议由来：计算机通信基本靠吼，即广播的方式，所有上层的包到最后都要封装上以太网头，然后通过以太网协议发送，在谈及以太网协议时候，我门了解到
通信是基于mac的广播方式实现，计算机在发包时，获取自身的mac是容易的，如何获取目标主机的mac，就需要通过arp协议
arp协议功能：广播的方式发送数据包，获取目标主机的mac地址
协议工作方式：每台主机ip都是已知的
例如：主机172.16.10.10/24访问172.16.10.11/24
一：首先通过ip地址和子网掩码区分出自己所处的子网
| 场景 | 数据包地址 |
| 同一子网 | 目标主机mac，目标主机ip |
| 不同子网 | 网关mac，目标主机ip |
二：分析172.16.10.10/24与172.16.10.11/24处于同一网络(如果不是同一网络，那么下表中目标ip为172.16.10.1,通过arp获取的是网关的mac
| 源mac | 目标mac | 源ip | 目标ip | 数据部分 | |
| 发送端主机 | 发送端mac | FF:FF:FF:FF:FF:FF | 172.16.10.10/24 | 172.16.10.11/24 | 数据 |
三：这个包会以广播的方式在发送端所处的自网内传输，所有主机接收后拆开包，发现目标ip为自己的，就响应，返回自己的mac
传输层
传输层的由来：网络层的ip帮我们区分子网，以太网层的mac帮我们找到主机，然后大家使用的都是应用程序，你的电脑上可能同时开启qq，暴风影音，等多个应用程序，
那么我们通过ip和mac找到了一台特定的主机，如何标识这台主机上的应用程序，答案就是端口，端口即应用程序与网卡关联的编号。
传输层功能：建立端口到端口的通信
补充：端口范围0-65535，0-1023为系统占用端口
tcp协议：
可靠传输，TCP数据包没有长度限制，理论上可以无限长，但是为了保证网络的效率，通常TCP数据包的长度不会超过IP数据包的长度，以确保单个TCP数据包不必再分割。
| 以太网头 | ip 头 | tcp头 | 数据 |
udp协议：
不可靠传输，”报头”部分一共只有8个字节，总长度不超过65,535字节，正好放进一个IP数据包。
| 以太网头 | ip头 | udp头 | 数据 |
tcp报文
tcp三次握手和四次挥手
应用层
应用层由来：用户使用的都是应用程序，均工作于应用层，互联网是开发的，大家都可以开发自己的应用程序，数据多种多样，必须规定好数据的组织形式
应用层功能：规定应用程序的数据格式。
例：TCP协议可以为各种各样的程序传递数据，比如Email、WWW、FTP等等。那么，必须有不同协议规定电子邮件、网页、FTP数据的格式，这些应用程序协议就构成了”应用层”。
3. socket层
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协议族隐藏在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，我们无需深入理解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，写出的程序自然就是遵循tcp/udp标准的。
二、套接字
1. 套接字的分类
套接字起源于 20 世纪 70 年代加利福尼亚大学伯克利分校版本的 Unix,即人们所说的 BSD Unix。 因此,有时人们也把套接字称为“伯克利套接字”或“BSD 套接字”。一开始,套接字被设计用在同 一台主机上多个应用程序之间的通讯。这也被称进程间通讯,或 IPC。套接字有两种（或者称为有两个种族）,分别是基于文件型的和基于网络型的。
基于文件类型的套接字家族
套接字家族的名字：AF_UNIX
unix一切皆文件，基于文件的套接字调用的就是底层的文件系统来取数据，两个套接字进程运行在同一机器，可以通过访问同一个文件系统间接完成通信
基于网络类型的套接字家族套接字家族的名字：AF_INET
(还有AF_INET6被用于ipv6，还有一些其他的地址家族，不过，他们要么是只用于某个平台，要么就是已经被废弃，或者是很少被使用，或者是根本没有实现，所有地址家族中，AF_INET是使用最广泛的一个，python支持很多种地址家族，但是由于我们只关心网络编程，所以大部分时候我么只使用AF_INET)
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
2.基于TCP的套接字
服务端：
from socket import *
ip_port = ('192.168.50.85', 8000)
sever = socket(AF_INET, SOCK_STREAM) # AF_INET 基于网络 SOCK_STREAM 基于TCP
sever.bind(ip_port) # 绑定到套接字
sever.listen(5) # 开始监听
while True:
conn, addr = sever.accept() # 等待连接
while True:
try:
msg = conn.recv(1024) # 收消息
print('客户端%s发来的消息：%s' % (addr, msg.decode('utf-8')))
conn.send(msg.upper()) # 发消息
except Exception:
break
conn.close()
sever.close()
客户端：
from socket import *
client = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)
client.connect(('192.168.50.85', 8000)) # 连接到服务器
while True:
msg = input('>>:').strip()
client.send(msg.encode('utf-8')) # 不能发送str，必须是二进制格式
data = client.recv(1024)
print('收到服务端的消息', data.decode('utf-8'))
client.close()
基于TCP远程执行命令
1 from socket import * 2 import subprocess 3 4 ip_port = ('192.168.50.85', 8080) 5 sever = socket(AF_INET, SOCK_STREAM) 6 sever.bind(ip_port) 7 sever.listen(5) 8 while True: 9 conn, addr = sever.accept() 10 while True: 11 try: 12 cmd = conn.recv(1024) 13 if not cmd: 14 break 15 print('收到客户端的命令', cmd) 16 # 执行命令，得到cmd_res 17 res = subprocess.Popen(cmd.decode('utf-8'), shell=True, stdout=subprocess.PIPE, stdin=subprocess.PIPE, 18 stderr=subprocess.PIPE) 19 err = res.stderr.read() 20 if err: 21 cmd_res = err 22 else: 23 cmd_res = res.stdout.read() 24 conn.send(cmd_res) 25 except Exception as e: 26 print(e) 27 break 28 conn.close()
1 from socket import * 2 ip_port = ('192.168.50.85', 8080) 3 client = socket(AF_INET, SOCK_STREAM) 4 client.connect(ip_port) 5 while True: 6 cmd = input('请输入命令：').strip() 7 if not cmd: 8 continue 9 if cmd == 'quit': 10 break 11 client.send(cmd.encode('utf-8')) 12 data = client.recv(1024) 13 print('得到的结果是', data.decode('gbk')) 14 client.close()
1 请输入命令：dir 2 得到的结果是 驱动器 D 中的卷是 DATA 3 卷的序列号是 A473-AA80 4 5 D:\python\Project\python基础\网络编程 的目录 6 7 2019/07/19 15:16 <DIR> . 8 2019/07/19 15:16 <DIR> .. 9 2019/07/19 15:13 864 TCP客户端.py 10 2019/07/19 15:16 1,456 TCP服务端.py 11 2019/07/19 14:00 675 UDP客户端1.py 12 2019/07/19 14:00 354 UDP客户端2.py 13 2019/07/19 14:21 278 UDP服务端.py 14 5 个文件 3,627 字节 15 2 个目录 200,399,257,600 可用字节
在重启服务端时可能会遇到
这个是由于服务端仍然存在四次挥手的time_wait状态在占用地址（如果不懂，请深入研究1.tcp三次握手，四次挥手 2.syn洪水攻击 3.服务器高并发情况下会有大量的time_wait状态的优化方法）
解决方法：
#加入一条socket配置，重用ip和端口
phone=socket(AF_INET,SOCK_STREAM)
phone.setsockopt(SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,1) #就是它，在bind前加
phone.bind(('127.0.0.1',8080))
1 发现系统存在大量TIME_WAIT状态的连接，通过调整linux内核参数解决， 2 vi /etc/sysctl.conf 3 4 编辑文件，加入以下内容： 5 net.ipv4.tcp_syncookies = 1 6 net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1 7 net.ipv4.tcp_tw_recycle = 1 8 net.ipv4.tcp_fin_timeout = 30 9 10 然后执行 /sbin/sysctl -p 让参数生效。 11 12 net.ipv4.tcp_syncookies = 1 表示开启SYN Cookies。当出现SYN等待队列溢出时，启用cookies来处理，可防范少量SYN攻击，默认为0，表示关闭； 13 14 net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1 表示开启重用。允许将TIME-WAIT sockets重新用于新的TCP连接，默认为0，表示关闭； 15 16 net.ipv4.tcp_tw_recycle = 1 表示开启TCP连接中TIME-WAIT sockets的快速回收，默认为0，表示关闭。 17 18 net.ipv4.tcp_fin_timeout 修改系統默认的 TIMEOUT 时间
3. 基于UDP的套接字
服务端：
from socket import *
ip_port = ('192.168.50.85', 8080)
sever = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM)
sever.bind(ip_port)
while True:
msg, addr = sever.recvfrom(1024)
print(msg, addr)
sever.sendto(msg.upper(), addr)
客户端：
from socket import *
ip_port = ('192.168.50.85', 8080)
client = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM)
while True:
msg = input('>>:').strip()
if not msg:
continue
client.sendto(msg.encode('utf-8'), ip_port)
msg, addr = client.recvfrom(1024)
print(msg.decode('utf-8'), addr)
基于UDP远程执行命令
1 from socket import * 2 import subprocess 3 4 ip_port = ('192.168.50.85', 8080) 5 server = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM) 6 server.bind(ip_port) 7 while True: 8 cmd, addr = server.recvfrom(1024) 9 res = subprocess.Popen(cmd.decode('utf-8'), shell=True, stdout=subprocess.PIPE, stderr=subprocess.PIPE, stdin=subprocess.PIPE) 10 err = res.stderr.read() 11 if err: 12 cmd_res = err 13 else: 14 cmd_res = res.stdout.read() 15 server.sendto(cmd_res, addr)
1 from socket import * 2 3 ip_port = ('192.168.50.85', 8080) 4 client = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM) 5 while True: 6 msg = input('>>:').strip() 7 if not msg: 8 continue 9 client.sendto(msg.encode('utf-8'), ip_port) 10 data, addr = client.recvfrom(1024) 11 print('得到结果：', data.decode('gbk')) 12 client.close()
1 >>:dir 2 得到结果： 驱动器 D 中的卷是 DATA 3 卷的序列号是 A473-AA80 4 5 D:\python\Project\python基础\网络编程 的目录 6 7 2019/07/19 16:40 <DIR> . 8 2019/07/19 16:40 <DIR> .. 9 2019/07/19 15:24 862 TCP客户端.py 10 2019/07/19 15:29 1,523 TCP服务端.py 11 2019/07/19 16:40 709 UDP客户端1.py 12 2019/07/19 14:00 354 UDP客户端2.py 13 2019/07/19 16:35 767 UDP服务端.py 14 5 个文件 4,215 字节 15 2 个目录 200,399,253,504 可用字节
三、粘包
1. 什么是粘包
须知：只有TCP有粘包现象，UDP永远不会粘包，为何，且听我娓娓道来
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。
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，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。
- 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。
- 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
- 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，数据量很小，会合到一起，产生粘包）
# 服务端
from socket import *
ip_port = ('192.168.50.85', 8000)
sever = socket(AF_INET, SOCK_STREAM) # AF_INET 基于网络 SOCK_STREAM 基于TCP
sever.bind(ip_port) # 绑定到套接字
sever.listen(5) # 开始监听
while True:
conn, addr = sever.accept() # 等待连接
msg1 = conn.recv(1024)
print('第一次收到的数据', msg1)
msg2 = conn.recv(1024)
print('第二次收到的数据', msg2)
msg3 = conn.recv(1024)
print('第三次收到的数据', msg3)
conn.close()
# 客户端
from socket import *
client = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)
client.connect(('192.168.50.85', 8000)) # 连接到服务器
client.send(b'hello')
client.send(b'world')
client.send(b'123')
# 结果
第一次收到的数据 b'helloworld123'
第二次收到的数据 b''
第三次收到的数据 b''
- 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 *
ip_port = ('192.168.50.85', 8000)
sever = socket(AF_INET, SOCK_STREAM) # AF_INET 基于网络 SOCK_STREAM 基于TCP
sever.bind(ip_port) # 绑定到套接字
sever.listen(5) # 开始监听
while True:
conn, addr = sever.accept() # 等待连接
msg1 = conn.recv(1)
print('第一次收到的数据', msg1)
msg2 = conn.recv(3)
print('第二次收到的数据', msg2)
msg3 = conn.recv(5)
print('第三次收到的数据', msg3)
conn.close()
# 客户端
from socket import *
client = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)
client.connect(('192.168.50.85', 8000)) # 连接到服务器
client.send(b'helloworld')
# 结果
第一次收到的数据 b'h'
第二次收到的数据 b'ell'
第三次收到的数据 b'oworl'
2. 解决粘包的方法
1. 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
from socket import * import subprocess buffer_size = 1024 ip_port = ('192.168.50.85', 8000) sever = socket(AF_INET, SOCK_STREAM) sever.bind(ip_port) sever.listen(5) while True: conn, addr = sever.accept() while True: 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cmd_res res = subprocess.Popen(cmd.decode('utf-8'), shell=True, stdout=subprocess.PIPE, stdin=subprocess.PIPE, stderr=subprocess.PIPE) err = res.stderr.read() if err: cmd_res = err else: cmd_res = res.stdout.read() # 解决粘包问题 length = len(cmd_res) conn.send(str(length).encode('utf-8')) client_ready = conn.recv(buffer_size) if client_ready ==b'ready': conn.send(cmd_res) except Exception as e: print(e) break conn.close()
1 from socket import * 2 3 buffer_size = 1024 4 ip_port = ('192.168.50.85', 8000) 5 client = socket(AF_INET, SOCK_STREAM) 6 client.connect(ip_port) 7 while True: 8 cmd = input('请输入命令：').strip() 9 if not cmd: 10 continue 11 if cmd == 'quit': 12 break 13 client.send(cmd.encode('utf-8')) 14 15 # 解决粘包 16 length = client.recv(buffer_size) 17 client.send(b'ready') 18 length = int(length.decode('utf-8')) 19 recv_size = 0 20 recv_msg = b'' 21 while recv_size < length: 22 recv_msg += client.recv(buffer_size) 23 recv_size = len(recv_msg) 24 25 print('得到的结果是', recv_msg.decode('gbk')) 26 client.close()
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
2. 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
1 from socket import * 2 import struct 3 import subprocess 4 buffer_size = 1024 5 ip_port = ('192.168.50.85', 8000) 6 sever = socket(AF_INET, SOCK_STREAM) 7 sever.bind(ip_port) 8 sever.listen(5) 9 while True: 10 conn, addr = sever.accept() 11 while True: 12 try: 13 cmd = conn.recv(buffer_size) 14 if not cmd: 15 break 16 print('收到客户端的命令', cmd) 17 # 执行命令，得到cmd_res 18 res = subprocess.Popen(cmd.decode('utf-8'), shell=True, stdout=subprocess.PIPE, stdin=subprocess.PIPE, 19 stderr=subprocess.PIPE) 20 err = res.stderr.read() 21 if err: 22 cmd_res = err 23 else: 24 cmd_res = res.stdout.read() 25 26 # 解决粘包问题 27 length = len(cmd_res) 28 29 data_length = struct.pack('i', length) 30 conn.send(data_length) 31 conn.send(cmd_res) 32 33 except Exception as e: 34 print(e) 35 break 36 conn.close()
1 from socket import * 2 import struct 3 4 buffer_size = 1024 5 ip_port = ('192.168.50.85', 8000) 6 client = socket(AF_INET, SOCK_STREAM) 7 client.connect(ip_port) 8 while True: 9 cmd = input('请输入命令：').strip() 10 if not cmd: 11 continue 12 if cmd == 'quit': 13 break 14 client.send(cmd.encode('utf-8')) 15 16 # 解决粘包 17 data_length = client.recv(4) 18 length = struct.unpack('i', data_length)[0] 19 recv_size = 0 20 recv_msg = b'' 21 while recv_size < length: 22 recv_msg += client.recv(buffer_size) 23 recv_size = len(recv_msg) 24 # recv_msg = client.recv(length) 一次接收所有数据 25 print('得到的结果是', recv_msg.decode('gbk')) 26 client.close()
struct模块
该模块可以把一个类型，如数字，转成固定长度的bytes
l = struct.pack('i',1111111111111)
反解
struct.unpack('i', l)
四、socketserver模块实现并发
import socketserver
class MyServer(socketserver.BaseRequestHandler):
def handle(self):
print('conn is:', self.request) # conn
print('addr is:', self.client_address) # addr
while True:
try:
# 收消息
data = self.request.recv(1024)
if not data:
break
print('收到的消息是：', data)
# 发消息
self.request.sendall(data.upper())
except Exception:
break
if __name__ == '__main__':
s = socketserver.ThreadingTCPServer(('192.168.50.85', 8000), MyServer)
s.serve_forever()
