Socket套接字方法

 

网络编程——socket开发,网络编程socket

读书目录

一、客户端/服务器架设

  网络中四处都应该了C/S架构,大家学习socket就是为着形成C/S架构的费用。

socket 实例类(8-10分钟)

socket.socket(family=AF_INET, type=SOCK_STREAM, proto=0, fileno=None)

 family***(*socke*t家族)***

  • socket.AF_UNIX:用于本机进度间通信,为了保障程序安全,八个单身的顺序(进度)间是无法相互访问相互的内存的,但为了兑现进度间的通信,可以透过创造一个当地的socket来成功
  • socket.AF_INET:(还有AF_INET6被用来ipv6,还有一部分任何的地方家族,然而,他们或者是只用于某个平台,要么就是曾经被放弃,或者是很少被利用,或者是常有没有落到实处,所有地点家族中,AF_INET是利用最常见的一个,python支持很多种地址家族,可是由于我们只关切网络编程,所以一大半时候我么只使用AF_INET)

 socket type***类型***

  • socket.SOCK_STREAM #for tcp
  • socket.SOCK_DGRAM #for udp
  • socket.SOCK_RAW
    #原始套接字,普通的套接字无法处理ICMP、IGMP等网络报文,而SOCK_RAW可以;其次,SOCK_RAW也能够处理非常的IPv4报文;别的,利用原始套接字,可以通过IP_HDRINCL套接字选项由用户构造IP头。
  • socket.SOCK_RDM
    #是一种有限辅助的UDP情势,即确保交到数据报但不保障顺序。SOCK_RAM用来提供对原有协议的初级访问,在须要实践某些特殊操作时使用,如发送ICMP报文。SOCK_RAM常常仅限于高级用户或领队运行的次第拔取。
  • socket.SOCK_SEQPACKET #废弃了

(Only SOCK_STREAM and SOCK_DGRAM appear to be generally useful.)

 proto=0 请忽略,特殊用途

 fileno=None 请忽略,特殊用途

Socket套接字方法

 

  • 一 客户端/服务器架设
  • 二 osi七层
  • 三 socket层
  • 四 socket是什么
  • 五 套接字发展史及分类
  • 六 套接字工作流程
  • 七 基于TCP的套接字
  • 八 基于UDP的套接字
  • 九 recv与recvfrom的区别
  • 十 粘包现象
  • 十一 什么是粘包
  • 十二 低级的化解粘包处理办法
  • 十三 高级的解决粘包处理形式
  • 十四 认证客户端的链接合法性
  • 十五 socketserver已毕产出

二、scoket与网络协议

  若是想要完毕网络通讯我们要求对tcpip,http等很多网络文化有比较长远的上学将来才有如此的能力,然则对于咱们先后开发程序员来说是一件漫长的时辰,所以就有了包装相比好的socket来帮大家缓解这么些题目,使得大家的关切点不再是乱套的网络协议等题材。socket已经为大家封装好了,大家只需求依照socket的规定去编程,写出的主次自然就是绳趋尺步tcp/udp标准的。

  socket是应用层与TCP/IP协议族通讯的高中级软件抽象层,它是一组接口。在设计形式中,Socket其实就是一个伪装方式,它把纷纷的TCP/IP协议族隐藏在socket接口后边,对用户来说,一组大致的接口就是一体,让Socket去协会数量,以合乎指定的协议。

澳门金沙国际 1

  简单来说大家得以把socket说成ip+端口,所以标识了互联网中绝无仅有的一个应用程序。

劳动端套接字函数(2分钟)

  • s.bind()
    绑定(主机,端口号)到套接字
  • s.listen()
    TCP早先监听传入连接。backlog指定在拒绝连接此前,可以挂起的最达累斯萨拉姆接数量。 backlog等于5,表示内核已经收到了一连请求,但服务器还没有调用accept进行处理的总是个数最大为5, 这些值无法无限大,因为要在根本中有限支撑连接队列
  • s.accept()
    被动接受TCP客户的连年,(阻塞式)等待连接的到来 

  服务程序调用accept函数从处于监听状态的流套接字s的客户连接请求队列中取出排在最前的一个客户请求,并且创建一个新的套接字来与客户套接字创建连接通道,如果连接成功,就返回新创建的套接字的描述符,以后与客户套接字交换数据的是新创建的套接字;如果失败就返回 INVALID_SOCKET。该函数的第一个参数指定处于监听状态的流套接字;操作系统利用第二个参数来返回新创建的套接字的地址结构;操作系统利用第三个参数来返回新创建的套接字的地址结构的长度。

 

socket 实例类(8-10分钟)

socket.socket(family=AF_INET, type=SOCK_STREAM, proto=0, fileno=None)

 

 

三、套接字

  套接字起点于 20 世纪 70 年代特拉华大学伯克利(Berkeley)分校版本的
Unix,即人们所说的 BSD Unix。一初始,套接字被规划用在同
一台主机上几个应用程序之间的报道。套接字有二种(或者叫做有三个种族),分别是按照文件型的和依据网络型的。

  基于文件类型的套接字家族: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,三个套接字进度运行在同一机器,能够经过访问同一个文件系统直接落成通信

  基于网络项目标套接字家族:AF_INET

  还有AF_INET6被用于ipv6,还有部分其他的地方家族,AF_INET是选取最广泛的一个,python辅助很多种地方家族,不过出于大家只关切网络编程,所以大多数时候我么只使用AF_INET

  套接字函数:

  1)socket()模块

import socket
获取tcp/ip套接字
tcpSock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)

获取udp/ip套接字
udpSock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)

  使用 ‘from socket import *’,大家就把 socket
模块里的兼具属性都带到大家的命名空间里了,那样能
大幅减短大家的代码。例如tcpSock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)

2)服务端套接字函数

bind()    绑定(主机,端口号)到套接字
listen()  开始TCP监听
accept()  被动接受TCP客户的连接,(阻塞式)等待连接的到来

3)客户端套接字函数

connect()     主动初始化TCP服务器连接
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

4)公共用途的套接字函数

recv()            接收TCP数据
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)
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)
recvfrom()        接收UDP数据
sendto()          发送UDP数据
getpeername()     连接到当前套接字的远端的地址
getsockname()     当前套接字的地址
getsockopt()      返回指定套接字的参数
setsockopt()      设置指定套接字的参数
close()           关闭套接字

5)面向锁的套接字函数

setblocking()     设置套接字的阻塞与非阻塞模式
settimeout()      设置阻塞套接字操作的超时时间
gettimeout()      得到阻塞套接字操作的超时时间

6)面向文件的套接字函数

fileno()          套接字的文件描述符
makefile()        创建一个与该套接字相关的文件

客户端套接字函数(2分钟)

  • s.connect()
    主动起头化TCP服务器连接
  • s.connect_ex()
    connect()函数的伸张版本,出错时回来出错码,而不是抛出尤其

family(socket家族)

一. 客户端/服务器架设

  1. 二种状态
  • C/S架构
     客户端/服务器端(打印机)
  • B/S架构
     浏览器/服务器端(web服务)

C/S架构与socket的涉嫌:大家上学socket就是为着已毕C/S架构的开支

 

四、基于tcp的套接字代码落成

  tcp是基于链接的,必须先启动服务端,然后再起步客户端去链接服务端。

  server:

澳门金沙国际 2澳门金沙国际 3

ss = socket() #创建服务器套接字
ss.bind()      #把地址绑定到套接字
ss.listen()      #监听链接
inf_loop:      #服务器无限循环
    cs = ss.accept() #接受客户端链接
    comm_loop:         #通讯循环
        cs.recv()/cs.send() #对话(接收与发送)
    cs.close()    #关闭客户端套接字
ss.close()        #关闭服务器套接字

View Code

  client:

澳门金沙国际 4澳门金沙国际 5

 cs = socket()    # 创建客户套接字
 cs.connect()    # 尝试连接服务器
 comm_loop:        # 通讯循环
     cs.send()/cs.recv()    # 对话(发送/接收)
 cs.close()            # 关闭客户套接字

View Code

  socket通讯与打电话的办法很相似:

  server:

澳门金沙国际 6澳门金沙国际 7

#_*_coding:utf-8_*_
import socket
ip_port=('127.0.0.1',8080)#电话卡
s=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM) #买手机
s.bind(ip_port) #手机插卡
s.listen(5)     #手机待机,监听最多五个

while True:                         #新增接收链接循环,可以不停的接电话
    conn,addr=s.accept()            #手机接电话
    print('接到来自%s的电话' %addr[0])
    while True:                         #新增通信循环,可以不断的通信,收发消息
        msg=conn.recv(BUFSIZE)             #听消息,听话

        # if len(msg) == 0:break        #如果不加,那么正在链接的客户端突然断开,recv便不再阻塞,死循环发生

        print(msg,type(msg))

        conn.send(msg.upper())          #发消息,说话

    conn.close()                    #挂电话

s.close()                       #手机关机

server

  client:

澳门金沙国际 8澳门金沙国际 9

#_*_coding:utf-8_*_
import socket
ip_port=('127.0.0.1',8081)
s=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)

s.connect_ex(ip_port)           #拨电话

while True:                             #新增通信循环,客户端可以不断发收消息
    msg=input('>>: ').strip()
    if len(msg) == 0:continue
    s.send(msg.encode('utf-8'))         #发消息,说话(只能发送字节类型)

    feedback=s.recv(BUFSIZE)                           #收消息,听话
    print(feedback.decode('utf-8'))

s.close()                                       #挂电话

client

  在操作的进度中重启服务端可能会师世OSError,地址已经在行使了,出现那种问题的由来是因为依照tcp五回挥手并没有停止,所以端口仍被占用,所以需要投入一条socket配置重新使用ip和端口。

澳门金沙国际 10澳门金沙国际 11

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))

View Code

  大家还足以画虎不成反类犬ssh已毕长途模拟命令:

澳门金沙国际 12澳门金沙国际 13

import socket
import subprocess
phone=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
phone.bind(('127.0.0.1',8080))
phone.listen(5)

print('starting...')
while True:
    conn,client_addr=phone.accept()

    while True:
        try:
            cmd=conn.recv(1024)
            #if not cmd:break #针对linux
            #执行cmd命令,拿到cmd的结果,结果应该是bytes类型
            res = subprocess.Popen(cmd.decode('utf-8'), shell=True,
                                   stdout=subprocess.PIPE,
                                   stderr=subprocess.PIPE)
            stdout=res.stdout.read()
            stderr=res.stderr.read()

            #发送命令的结果
            conn.send(stdout+stderr)
        except Exception:
            break
    conn.close() #挂电话
phone.close() #关机

server

澳门金沙国际 14澳门金沙国际 15

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

while True:
    cmd=input('>>: ').strip()
    if not cmd:continue
    phone.send(cmd.encode('utf-8'))
    cmd_res=phone.recv(1024)
    print(cmd_res.decode('gbk'))
phone.close()

client

  这里大家用到了subprocess模块,允许你去创立一个新的长河让其实施此外的主次,并与它举办通讯,获取标准的输入、标准输出、标准错误以及再次回到码等。

  subprocess模块中定义了一个波普(Pope)n类,通过它可以来创立进程,并与其进行复杂的互动。subprocess模块的结果的编码是以当下所在的系统为准的,若是是windows,那么res.stdout.read()读出的就是GBK编码的,在接收端须求用GBK解码。

  他的init函数是那般的:

__init__(self, args, bufsize=0, executable=None, 
stdin=None, stdout=None, stderr=None, preexec_fn=None, 
close_fds=False, shell=False, cwd=None, env=None, 
universal_newlines=False, startupinfo=None, 
creationflags=0)

  args:必须是一个字符串或者连串类型,用于指定进程的可执行文件及其参数。假设是一个行列类型参数,则体系的率先个要素平常都必须是一个可执行文件的路子。当然也足以使用executeable参数来指定可执行文件的不二法门。

  stdin,stdout,stderr:分别代表程序的规范输入、标准输出、标准错误。有效的值可以是PIPE,存在的公文描述符,存在的公文对象或None,若是为None需从父进度继续过来,stdout可以是PIPE,表示对子进度创立一个管道,stderr可以是STDOUT,表示专业错误数据应该从应用程序中抓获并视作专业输出流stdout的文件句柄。

  shell:即使这一个参数被设置为True,程序将通过shell来实施。 
  env:它描述的是子进度的环境变量。要是为None,子进程的环境变量将从父进度继续而来。

res = subprocess.Popen(r'dir', shell=True, stdout=subprocess.PIPE, stderr=subprocess.PIPE)

集体用途的套接字函数(3-5分钟)

  • s.recv()
    接收数据
  • s.send()
    发送数据(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,可前面通过实例解释)
  • 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,数据不丢掉,循环调用send直到发完)
  • s.recvfrom()
    Receive data from the socket. The return value is a pair (bytes,
    address)
  • s.getpeername()
    连接到当前套接字的远端的地方
  • s.close()
    关闭套接字
  • socket.setblocking(flag)
    #True or False,设置socket为非阻塞形式,未来讲io异步时会用
  • socket.getaddrinfo(host,
    port, family=0, type=0, proto=0, flags=0)
    重返远程主机的地点音讯,例子
    socket.getaddrinfo(‘luffycity.com’,80)
  • socket.getfqdn()
    获得本机的主机名
  • socket.gethostbyname()
    通过域名解析ip地址

 

  • socket.AF_UNIX:用于本机进程间通讯,为了确保程序安全,三个单身的次序(进度)间是不可以相互走访相互的内存的,但为了已毕进度间的简报,可以透过创造一个当地的socket来已毕
  • socket.AF_INET:(还有AF_INET6被用来ipv6,还有一部分其余的地点家族,不过,他们照旧是只用于某个平台,要么就是一度被丢掉,或者是很少被采用,或者是一直未曾完结,所有地方家族中,AF_INET是应用最广泛的一个,python匡助很多种位置家族,可是由于大家只关切网络编程,所以半数以上时候我么只利用AF_INET)

二. OSI七层

1.
C/S架构的软件(软件属于应用层)是基于网络展开通讯的。

2.
网络的为主即一堆协议,协议即业内,你想付出一款基于网络通讯的软件,就非得依据那个标准。

澳门金沙国际 16

                                                                图1

TCP/IP协议族蕴含传输层、网络层、链路层,自己开销的应用程序工作在应用层。

 

五、基于udp的套接字

  udp是无链接的,先启动哪一端都不会报错。

ss = socket()   #创建一个服务器的套接字
ss.bind()       #绑定服务器套接字
while True :       #服务器无限循环
    cs = ss.recvfrom()/ss.sendto() # 对话(接收与发送)
ss.close()                         # 关闭服务器套接字

cs = socket()   # 创建客户套接字
while True :      # 通讯循环
    cs.sendto()/cs.recvfrom()   # 对话(发送/接收)
cs.close()                      # 关闭客户套接字

  基于udp套接字的简约示例

澳门金沙国际 17澳门金沙国际 18

import socket
ip_port=('127.0.0.1',9000)
udp_server_client=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM)

udp_server_client.bind(ip_port)

while True:
    msg,addr=udp_server_client.recvfrom(1024)
    print(msg,addr)

    udp_server_client.sendto(msg.upper(),addr)

udpserver

澳门金沙国际 19澳门金沙国际 20

from socket import *

udp_cs=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM)

while True:
    msg=input('>>: ').strip()
    if not msg:continue
    udp_cs.sendto(msg.encode('utf-8'),('127.0.0.1',9000))
    msg,addr=udp_cs.recvfrom(1024)
    print(msg.decode('utf-8'),addr)

udpclient

  qq聊天就是基于udp已毕的,由于udp无连接,所以可以同时多少个客户端去跟服务端通讯。

澳门金沙国际 21澳门金沙国际 22

from socket import *

udp_ss=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM)
udp_ss.bind(('127.0.0.1',8081))

while True:
    msg,addr=udp_ss.recvfrom(1024)
    print('来自[%s]的一条消息:%s' %(addr,msg.decode('utf-8')))
    msg_b=input('回复消息: ').strip()
    udp_ss.sendto(msg_b.encode('utf-8'),addr)

qqserver

澳门金沙国际 23澳门金沙国际 24

from socket import *

udp_cs = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM)

while True :
    msg = input('请输入消息,回车发送: ').strip()
    if msg == 'quit' : break
    if not msg : continue
    udp_cs.sendto(msg.encode('utf-8'),('127.0.0.1',8081))

    back_msg,addr = udp_cs.recvfrom(1024)
    print('来自[%s]的一条消息:%s' %(addr,back_msg.decode('utf-8')))

udp_cs.close()

qqclient

  client可以敞开多个。

tcp套接字

1.简单套接字
客户端和服务端:两个主要功能,1、建立链接 2、数据通讯
服务端程序会产生两个套接字socket,一个用于三次握手建立链接,另一个用于收发消息数据通讯;
客户端产生一个套接字socket,既可以用于建立链接后,再用于收发消息数据通讯。

client.py

澳门金沙国际 25澳门金沙国际 26

 1 import socket
 2 
 3 #1.买手机
 4 phone = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
 5 print(phone)
 6 
 7 #2.拨号
 8 phone.connect(('127.0.0.1',8081)) 
 9 #端口范围0-65535,0-1024给操作系统用的,若一直无法连接上server,则会一直停留在这一步
10 
11 #3.发收消息
12 phone.send('hello'.encode('utf-8'))
13 data = phone.recv(1024)
14 print(data)
15 
16 #4.关闭
17 phone.close()

View Code

 service.py

澳门金沙国际 27澳门金沙国际 28

 1 import socket
 2 
 3 #1.买手机
 4 phone = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
 5 print(phone)
 6 
 7 #2.绑定手机卡
 8 phone.bind(('127.0.0.1',8081)) #端口范围0-65535,0-1024给操作系统用的
 9 
10 #3.开机
11 phone.listen(5) # 参数表示最大监听数
12 
13 #4.等电话链接
14 print('starting...')
15 conn,client = phone.accept() #返回一个新的套接字conn用于通讯,client为发起通讯链接的客户端的ip和端口号
16 print(conn,client)
17 # print('===>')
18 
19 #5.收,发消息
20 data = conn.recv(1024) # 单位:bytes,  1024代表最大接收1024个bytes
21 print('客户端的数据',data)
22 conn.send(data.upper())
23 
24 #6.挂电话
25 conn.close()
26 
27 #7.关机
28 phone.close()

View Code

 

三. socket层

在图1中,我们没有看到Socket的影子,那么它到底在何地吗?照旧用图来说话,一目精通。

澳门金沙国际 29

                                                        网络编程,python网络编程基础。图2

 

六、粘包

  粘包现象只会爆发在tcp的链接进程中,udp是不会发出粘包现象的(UDP是面向信息的商议,每个UDP段都是一条音讯,应用程序必须以音讯为单位领取数额,不可能一回提取任意字节的多少)。

澳门金沙国际 30

  上图是socket收发音讯的规律图,TCP协议是面向流的商议,应用程序得到的数额是一个完好数据流(stream),一条音信有稍许字节对于应用程序是不可知的,音讯从哪开首到哪甘休,应用程序一无所知,那就招致出现粘包问题了。

  粘包问题本质就是因为接收方不明了新闻之间的底限,不明了一回性领取多少字节的多寡所导致的。

   从尾部数据报文来看:tcp收发两端(客户端和劳务器端)都要有各样成对的socket,因此,发送端为了将七个发往接收端的包,更有效的发到对方,使用了优化措施(Nagle算法),将反复距离较小且数据量小的数目,合并成一个大的数据块,然后开展封包。那样,接收端,就难上加难分辨出来了。而udp匡助的是一对多的情势,所以接收端的skbuff(套接字缓冲区)拔取了链式结构来记录每一个抵达的UDP包,在种种UDP包中就有了音讯头(音信来源地址,端口等新闻),那样,对于接收端来说,就便于进行区分处理了。

  因为那么些差别,tcp收发音讯都不可以为空,在客户端和服务端都要添加空新闻处理机制,幸免程序卡死。udp不是基于流的数据报,即便你输入的情节是空发出去的数码报或者由菏泽阐明自己的长短是0。

  udp尽管不粘包但是也有她的后天不足,咱们都叫她不足靠传输,udp的recvfrom是阻塞的,一个recvfrom(x)必须对唯一一个sendinto(y),收完了x个字节的数据就是完事,假设y>x数据就丢掉,那代表udp根本不会粘包,不过会丢数据,不可相信 tcp的磋商数据不会丢,没有收完包,下次收受,会屡次三番上次一连吸纳,己端总是在收受ack时才会消除缓冲区内容。数据是毫不费劲的,但是会粘包。

  粘包的三种景况:

  1.在发送端发送数据的时日间隔很短,数据我很小会晤到一起发出粘包现象。

  2.客户端发送的数额相比大跨越了服务端两遍可以接过的限量,所以服务端只收了一小部分,服务端下次再收的时候仍旧从缓冲区拿上次遗留的数据,发生粘包。大的数据报在发送端的缓冲处长度超越网卡的最大传输数据单元,tcp会将数据拆分成多少个数据包再发送出去。

 2.增加循环套接字

client.py 

澳门金沙国际 31澳门金沙国际 32

 1 import socket
 2 
 3 #1.买手机
 4 phone = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
 5 
 6 print(phone)
 7 
 8 #2.拨号
 9 phone.connect(('127.0.0.1',8080)) #端口范围0-65535,0-1024给操作系统用的
10 
11 while True:
12     msg = input('>>:').strip()
13     if not msg:continue
14     phone.send(msg.encode('utf-8'))  #phone.send(b'')
15     print('has send') #判断能否发空
16     data = phone.recv(1024)
17     print(data.decode('utf-8'))
18 
19 #4.关闭
20 phone.close()

View Code

service.py

澳门金沙国际 33澳门金沙国际 34

 1 import socket
 2 
 3 
 4 phone = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
 5 phone.setsockopt(socket.SOL_SOCKET,socket.SO_REUSEADDR,1)
 6 print(phone)
 7 phone.bind(('127.0.0.1',8080)) #端口范围0-65535,0-1024给操作系统用的
 8 phone.listen(5) #最大链接挂起数
 9 
10 print('starting...')
11 conn,client = phone.accept() #监听
12 # print('===>')
13 
14 #监听到到后,进行通讯循环
15 # while True:
16 #     data = conn.recv(1024) # 单位:bytes,  1024代表最大接收1024个bytes
17 #     #conn tcp协议三次握手的成果,双向链接
18 #     if not data:break #适用与linux操作,当client单方面终止链接时,service端会出现死循环
19 #     print('客户端的数据',data)
20 #     conn.send(data.upper())
21 
22 while True:
23     try:
24         data = conn.recv(1024) # 单位:bytes,  1024代表最大接收1024个bytes
25         #conn tcp协议三次握手的成果,双向链接
26 
27         print('客户端的数据',data)
28         conn.send(data.upper())
29     except ConnectionResetError:
30 
31         break
32 
33 conn.close()
34 phone.close()

View Code

if not data:break 是用于linux的判断,因为在linux中当client端单方面终止时,servce端会一直接收到空,会一直循环print('客户端的数据',data),因此需要加上判断;

except ConnectionResetError: 是针对windows的,当client端单方面终止时,server端会报ConnnectionRsetError。

有时重启服务端时会遇到报错:

澳门金沙国际 35

socket type类型

 四. socket的定义

Socket是应用层与TCP/IP协议族通讯的高中级软件抽象层,它是一组接口。在设计方式中,Socket其实就是一个伪装情势,它把复杂的TCP/IP协议族隐藏在Socket接口前面,对用户来说,一组大致的接口就是百分之百,让Socket去社团数量,以符合指定的情商。所以,我们无需深远精通tcp/udp协议,socket已经为大家封装好了,大家只需求遵照socket的确定去编程,写出的程序自然就是比照tcp/udp标准的。

补充:
也有人将socket说成ip+port,ip是用来标识互联网中的一台主机的职位,而port是用来标识这台机械上的一个应用程序,ip地址是安排到网卡上的,而port是应用程序开启的,ip与port的绑定就标识了互联网中绝无仅有的一个应用程序,而先后的pid是千篇一律台机械上不一致进度或者线程的标识。

 

  怎么样化解粘包问题?

  客户端每趟都把团结的长度告诉服务端,那样可以完结不粘包。

澳门金沙国际 36澳门金沙国际 37

#_*_coding:utf-8_*_
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()

View Code

澳门金沙国际 38澳门金沙国际 39

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'))

View Code

  那种方法只是一种缓解问题的点子,实际上并不会这么做,程序的运作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,那种艺术会推广网络延迟带来的性能损耗。这里用来赞助大家更好的领悟粘包的题材。

  在那么些基础上,我们得以设想将自己的长短等新闻,写到报头尾部,这样接收端拆开报头就能分晓长度,就不会生出粘包的场所了。

  我们先要认识一下struct模块。

  该模块可以把一个门类,如数字,转成固定长度的bytes。

澳门金沙国际 40

澳门金沙国际 41澳门金沙国际 42

from socket import *
import subprocess
import struct
ss=socket(AF_INET,SOCK_STREAM)
ss.bind(('127.0.0.1',8082)) 
ss.listen(5)

print('starting...')
while True:
    conn,addr=ss.accept()
    print('-------->',conn,addr)

    while True:
        try:
            cmd=conn.recv(1024)
            res = subprocess.Popen(cmd.decode('utf-8'), shell=True,
                                   stdout=subprocess.PIPE,
                                   stderr=subprocess.PIPE)
            stdout=res.stdout.read()
            stderr=res.stderr.read()

            #先发报头(转成固定长度的bytes类型)
            header = struct.pack('i',len(stdout)+len(stderr))
            conn.send(header)
            #再发送命令的结果
            conn.send(stdout)
            conn.send(stderr)
        except Exception:
            break
    conn.close()
ss.close()

客户端

澳门金沙国际 43澳门金沙国际 44

from socket import *
import struct
cs=socket(AF_INET,SOCK_STREAM)
cs.connect(('127.0.0.1',8082))

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

    cs.send(cmd.encode('utf-8'))
    #先收报头
    header_struct=cs.recv(4)
    unpack_res = struct.unpack('i', header_struct)
    total_size=unpack_res[0]

    #再收数据
    recv_size=0 #10241=10240+1
    total_data=b''
    while recv_size < total_size:
        recv_data=cs.recv(1024)
        recv_size+=len(recv_data)
        total_data+=recv_data
    print(total_data.decode('gbk'))
cs.close()

服务端

  struct的i模式:

struct.pack('i',11111111)
#struct.error: 'i' format requires -2147483648 <= number <= 2147483647 #这个是范围

  struct.pack用于将Python的值依照格式符,转换为字符串(因为Python中绝非字节(Byte)类型)。它的函数原型为:struct.unpack(fmt,
string)。

  struct.unpack做的做事刚刚与struct.pack相反,用于将字节流转换成python数据类型。它的函数原型为:struct.unpack(fmt,
string),该函数再次回到一个元组。

澳门金沙国际 45澳门金沙国际 46

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)

View Code

  使用自定制报头的点子来解决粘包问题。

澳门金沙国际 47澳门金沙国际 48

import socket,struct,json
import subprocess
phone=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
phone.setsockopt(socket.SOL_SOCKET,socket.SO_REUSEADDR,1) 
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

澳门金沙国际 49澳门金沙国际 50

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

  当然我们的报头可以拉长更加多音信。

  大家把报头做成字典,字典里富含将要发送的忠实数据的详细新闻,然后json种类化,然后用struck将体系化后的数目长度打包成4个字节(4个协调足够用了)

  发送时头阵报头长度,再编码报头内容然后发送,最终发真实内容。

  接收时先将报头长度,用struct取出来,依据取出的尺寸收取报头内容,然后解码,反系列化,从反种类化的结果中取出待取数据的详细消息,然后去取真实的数据内容。

澳门金沙国际 51澳门金沙国际 52

from socket import *
import subprocess
import struct
import json
ss = socket(AF_INET,SOCK_STREAM)
ss.setsockopt(SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,1)
ss.bind(('127.0.0.1',8082))
ss.listen(5)

print('starting...')
while True : #链接循环
    conn,addr = ss.accept() #链接,客户的的ip和端口组成的元组
    print('-------->',conn,addr)

    #收,发消息
    while True :#通信循环
        try :
            cmd = conn.recv(1024)
            res = subprocess.Popen(cmd.decode('utf-8'), shell = True,
                                   stdout = subprocess.PIPE,
                                   stderr = subprocess.PIPE)
            stdout = res.stdout.read()
            stderr = res.stderr.read()
            #制作报头
            h_dic = {
                'total_size': len(stdout) + len(stderr),
                'filename': None,
                'md5': None}

            h_json = json.dumps(h_dic)
            h_bytes = h_json.encode('utf-8')
            #发送阶段
            #先发报头长度
            conn.send(struct.pack('i',len(h_bytes)))
            #再发报头
            conn.send(h_bytes)

            #最后发送命令的结果
            conn.send(stdout)
            conn.send(stderr)
        except Exception :
            break
    conn.close()
ss.close()

json系列化报头server

澳门金沙国际 53澳门金沙国际 54

from socket import *
import struct
import json
cs = socket(AF_INET,SOCK_STREAM) #买手机
cs.connect(('127.0.0.1',8082)) #绑定手机卡

#发,收消息
while True :
    cmd = input('>>: ').strip()
    if not cmd : continue

    cs.send(cmd.encode('utf-8'))
    #先收报头的长度
    h_len = struct.unpack('i',cs.recv(4))[0]

    #再收报头
    h_bytes = cs.recv(h_len)
    h_json = h_bytes.decode('utf-8')
    h_dic = json.loads(h_json)
    total_size = h_dic['total_size']

    #最后收数据
    recv_size = 0
    total_data = b''
    while recv_size < total_size :
        recv_data = cs.recv(1024)
        recv_size += len(recv_data)
        total_data += recv_data
    print(total_data.decode('gbk'))
cs.close()

client

 

 

是因为重启时系统还没来得及回收端口,因而会唤醒端口已被占据。

本条是出于您的服务端依旧存在三遍挥手的time_wait状态在挤占地址(若是不懂,请长远钻研1.tcp三回握手,两回挥手
2.syn洪流攻击
3.服务器高并发情状下会有雅量的time_wait状态的优化措施)

化解措施:插手一条socket配置,重用ip和端口。

phone.setsockopt(SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,1)
#就是它,在bind ip和端口 前加。

或者:

实验之前要全部关闭掉所用占用端口的程序,用以下指令
linux:pkill -9 python
windows:taskkill python

 

 

  • socket.SOCK_STREAM #for tcp
  • socket.SOCK_DGRAM #for udp
  • socket.SOCK_RAW
    #原始套接字,普通的套接字无法处理ICMP、IGMP等网络报文,而SOCK_RAW可以;其次,SOCK_RAW也足以拍卖相当的IPv4报文;此外,利用原始套接字,能够透过IP_HDRINCL套接字选项由用户构造IP头。
  • socket.SOCK_RDM
    #是一种有限支撑的UDP格局,即确保交到数据报但不保障顺序。SOCK_RAM用来提供对原有协议的中低档访问,在急需实践某些特殊操作时拔取,如发送ICMP报文。SOCK_RAM平常仅限于高级用户或领队运行的主次采纳。
  • socket.SOCK_SEQPACKET #废弃了

五.  套接字发展史及分类

套接字源点于 20 世纪 70 年代蒙大拿高校伯克利(伯克利)分校版本的
Unix,即人们所说的 BSD Unix。
由此,有时人们也把套接字称为“伯克利(伯克利(Berkeley))套接字”或“BSD
套接字”。一起先,套接字被规划用在同
一台主机上多少个应用程序之间的简报。那也被称经过间通信,或
IPC。套接字有三种(或者叫做有多少个种族),分别是按照文件型的和依据网络型的。 

据悉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,八个套接字进度运行在同一机器,可以透过拜访同一个文件系统直接落成通讯。

根据网络项目的套接字家族

套接字家族的名字:AF_INET

(还有AF_INET6被用于ipv6,还有一些别样的地址家族,然而,他们依然是只用于某个平台,要么就是早已被放任,或者是很少被选择,或者是一贯没有兑现,所有地点家族中,AF_INET是应用最普遍的一个,python支持很多种地方家族,可是出于我们只关切网络编程,所以半数以上时候我么只利用。AF_INET)

 

3.丰裕 链接循环

此前代码运行可知,client端关闭后,service端也会关闭,但此时大家想client端关闭后,service端应该能在接受新的client端的链接请求,由此,在建

立链接的一部分插足循环。

client.py 

澳门金沙国际 55澳门金沙国际 56

 1 import socket
 2 
 3 #1.买手机
 4 phone = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
 5 
 6 print(phone)
 7 
 8 #2.拨号
 9 phone.connect(('127.0.0.1',8080)) #端口范围0-65535,0-1024给操作系统用的
10 
11 while True:
12     msg = input('>>:').strip()
13     if not msg:continue
14     phone.send(msg.encode('utf-8'))  #phone.send(b'')
15     print('has send') #判断能否发空
16     data = phone.recv(1024)
17     print(data.decode('utf-8'))
18 
19 #4.关闭
20 phone.close()

View Code

service.py

澳门金沙国际 57澳门金沙国际 58

 1 import socket
 2 
 3 phone = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
 4 phone.setsockopt(socket.SOL_SOCKET,socket.SO_REUSEADDR,1)
 5 print(phone)
 6 phone.bind(('127.0.0.1',8080)) #端口范围0-65535,0-1024给操作系统用的
 7 phone.listen(5) #最大链接挂起数
 8 
 9 print('starting...')
10 
11 while True:
12     '''
13     用于监听多次client端的链接,但一次链接发起结束后,
14     可继续监听下一次client端的连接
15     '''
16     conn,client = phone.accept()
17     print(client)
18     while True:
19         try:
20             data = conn.recv(1024) # 单位:bytes,  1024代表最大接收1024个bytes
21             #conn tcp协议三次握手的成果,双向链接
22             if not data: break
23             print('客户端的数据',data)
24             conn.send(data.upper())
25         except ConnectionResetError:
26             break
27     conn.close()

View Code

 

(Only SOCK_STREAM and SOCK_DGRAM appear to be generally useful.)

六.  套接字工作流程

 一个生活中的场景。你要打电话给一个朋友,先拨号,朋友听到对讲机铃声后提起电话,那时你和你的仇人就创造起了连年,就足以出口了。等沟通截止,挂断电话停止此次交谈。生活中的场景就分解了那工作原理,也许TCP/IP协议族就是诞生于生活中,那也不肯定,看下图。

澳门金沙国际 59

                                 
                      图3

先从服务器端说起。服务器端先初步化Socket,然后与端口绑定(bind),对端口进行监听(listen),调用accept阻塞,等待客户端连接。在那时候倘使有个客户端早先化一个Socket,然后连接服务器(connect),如若再三再四成功,那时客户端与劳务器端的延续就确立了。客户端发送数据请求,服务器端接收请求并处理请求,然后把应对数据发送给客户端,客户端读取数据,最终关闭连接,一回交互截至

 4.模仿ssh远程执行命令

client.py 

澳门金沙国际 60澳门金沙国际 61

 1 import socket,subprocess
 2 
 3 
 4 phone = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
 5 phone.setsockopt(socket.SOL_SOCKET,socket.SO_REUSEADDR,1)
 6 print(phone)
 7 phone.bind(('127.0.0.1',9900)) #端口范围0-65535,0-1024给操作系统用的
 8 phone.listen(5) #最大链接挂起数
 9 
10 print('starting...')
11 while True:
12     conn,client = phone.accept() #监听
13 
14     while True: #通讯循环
15         try:
16             #1、收命令
17             cmd = conn.recv(1024) # 单位:bytes,  1024代表最大接收1024个bytes
18             #conn tcp协议三次握手的成果,双向链接
19             if not cmd: break
20             #2、执行命令、拿到结果,命令的结果存入stdout=subprocess.PIPE管道,而不是直接输出到终端
21             obj = subprocess.Popen(cmd.decode('utf-8'),shell=True,
22                                    # 指令由client端发送过来是以utf-8解码为bytes发送过来的,因此处应该以utf-8来编码,
23                                    # 因此此处的命令编码应该与client端的一致
24                                    stdout=subprocess.PIPE,
25                                    stderr=subprocess.PIPE)
26             print(obj)
27             stdout = obj.stdout.read()
28             stderr =  obj.stderr.read() #s收发都是bytes格式
29 
30             #3、把命令的结果返回给客户端
31             conn.send(stdout+stderr) #申请一块新的内存空间存放stdout+stderr,会占内存,效率会低
32         except ConnectionResetError:
33             break
34     conn.close()
35 
36 phone.close()

View Code

service.py

澳门金沙国际 62澳门金沙国际 63

 1 import socket
 2 
 3 #1.买手机
 4 phone = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
 5 
 6 print(phone)
 7 
 8 #2.拨号
 9 phone.connect(('127.0.0.1',9900)) #端口范围0-65535,0-1024给操作系统用的
10 
11 while True:
12     msg = input('>>:').strip()
13     if not msg:continue
14     phone.send(msg.encode('utf-8'))
15     # 注意:信息由utf-8解码为bytes格式发送到service端,因此service端也必须把bytes格式以utf-8来编码,
16 
17     data = phone.recv(1024)  #返回值可能超过1024bytes,
18     print(data.decode('gbk'))
19     # windows上,res.stdout.read()读出的就是GBK编码,因此此处也用GBK编码,linux上默认是utf-8
20 
21 #4.关闭
22 phone.close()

View Code

那里注意几个小题目:

  1.service端的吩咐的编码应该与client端的解码形式对应,client端以utf-8解码指令为bytes,则service端必须以utf-8来编码;

  2.service端的把命令结果发送给client端,client则要求将下令结果举行编码,若serice端在windows上,则以GBK举行编码,若在linux上则以utf-8举行编码。

 

proto=0 请忽略,特殊用途

socket模块函数用法

import socket
socket.socket(socket_family,socket_type,protocal=0)
# socket_family 可以是 AF_UNIX 或 AF_INET。socket_type 可以是 SOCK_STREAM 或 SOCK_DGRAM。protocol 一般不填,默认值为 0。

#获取tcp/ip套接字
tcpSock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)

#获取udp/ip套接字
udpSock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)

#由于 socket 模块中有太多的属性。我们在这里破例使用了'from module import *'语句。使用 'from socket import *',我们就把 socket 模块里的所有属性都带到我们的命名空间里了,这样能 大幅减短我们的代码。
#例如tcpSock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)

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

 以打电话为流程的以身作则演示:

澳门金沙国际 64澳门金沙国际 65

import socket
phone=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM) #买手机
phone.bind(('127.0.0.1',8080)) #插电话卡

phone.listen(5) #开机,backlog

print('starting....')
conn,addr=phone.accept() #接电话
print(conn)
print('client addr',addr)
print('ready to read msg')
client_msg=conn.recv(1024) #收消息
print('client msg: %s' %client_msg)
conn.send(client_msg.upper()) #发消息

conn.close()
phone.close()

server.py

澳门金沙国际 66澳门金沙国际 67

import socket
phone=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
phone.connect(('127.0.0.1',8080)) #拨通电话

phone.send('hello'.encode('utf-8')) #发消息

back_msg=phone.recv(1024)
print(back_msg)

phone.close()

client.py

输出:

服务端

starting....
<socket.socket fd=4, family=AddressFamily.AF_INET, type=SocketKind.SOCK_STREAM, proto=0, laddr=('127.0.0.1', 8080), raddr=('127.0.0.1', 65172)>
client addr ('127.0.0.1', 65172)
ready to read msg
client msg: b'hello'

客户端

b'HELLO'

 

5.粘包现象分析

事项:只有TCP有粘包现象,UDP永远不会粘包

澳门金沙国际 68

 

所谓粘包问题关键仍然因为接收方不领会信息之间的无尽,不知晓五次性领取多少字节的多寡所导致的。

udp的recvfrom是阻塞的,一个recvfrom(x)必须对唯一一个sendinto(y),收完了x个字节的多少就是完事,即使y>x数据就丢掉,那象征udp根本不会粘包,可是会丢数据,不可靠。

tcp的商谈数据不会丢,没有收完包,下次吸纳,会一而再上次两次三番接受,己端总是在接受ack时才会免去缓冲区内容。数据是可信赖的,不过会粘包。

三种处境下会爆发粘包:

发送端需求等缓冲区满才发送出去,造成粘包(发送数据时间距离很短,数据段很小,相会到一块儿,爆发粘包)。TCP使用了优化措施(Nagle算法),将反复区间较小且数据量小的数额,合并成一个大的数据块,然后举办封包。

client.py

澳门金沙国际 69澳门金沙国际 70

1 import socket
2 
3 client = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
4 client.connect(('127.0.0.1',9903))
5 
6 #TCP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,
7 # 合并成一个大的数据块,然后进行封包。从而在发送端造成粘包。
8 client.send('hello'.encode('utf-8'))
9 client.send('world'.encode('utf-8'))

View Code

service.py

澳门金沙国际 71澳门金沙国际 72

 1 import socket
 2 
 3 service = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
 4 service.bind(('127.0.0.1',9903))
 5 service.listen(5)
 6 
 7 conn,addr = service.accept()
 8 
 9 res1 = conn.recv(1024)
10 print('第一次',res1.decode())
11 
12 res2 =  conn.recv(1024)
13 print('第二次',res2.decode())

View Code

 输出结果:

第一次 helloworld
第二次 

发送端由于TCP
优化算法造成粘包

 

接收方不马上接收缓冲区的包,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依旧从缓冲区拿上次遗留的数据,暴发粘包) 

 

client.py

澳门金沙国际 73澳门金沙国际 74

 1 #_*_coding:utf-8_*_
 2 __author__ = 'Linhaifeng'
 3 import socket
 4 BUFSIZE=1024
 5 ip_port=('127.0.0.1',8080)
 6 
 7 s=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
 8 res=s.connect_ex(ip_port)
 9 
10 
11 s.send('hello feng'.encode('utf-8'))
12 
13 客户端

View Code

service.py

澳门金沙国际 75澳门金沙国际 76

 1 #_*_coding:utf-8_*_
 2 __author__ = 'Linhaifeng'
 3 from socket import *
 4 ip_port=('127.0.0.1',8080)
 5 
 6 tcp_socket_server=socket(AF_INET,SOCK_STREAM)
 7 tcp_socket_server.bind(ip_port)
 8 tcp_socket_server.listen(5)
 9 
10 
11 conn,addr=tcp_socket_server.accept()
12 
13 
14 data1=conn.recv(2) #一次没有收完整
15 data2=conn.recv(10)#下次收的时候,会先取旧的数据,然后取新的
16 
17 print('----->',data1.decode('utf-8'))
18 print('----->',data2.decode('utf-8'))
19 
20 conn.close()
21 
22 服务端

View Code

出口结果

-----> he
-----> llo feng

接收端由于没能一遍将发送端四次发送的多少总体承受,导致粘包

 

拆包的发生事态

当发送端缓冲区的长度超越网卡的MTU时,tcp会将本次发送的数码拆成多少个数据包发送出去。

补给问题一:为啥tcp是有限支持传输,udp是不足靠传输

tcp在多少传输时,发送端先把数量发送到自己的缓存中,然后协议决定将缓存中的数据发往对端,对端再次来到一个ack=1,发送端则清理缓存中的数据,对端重临ack=0,则重复发送数据,所以tcp是毫不费劲的。

而udp发送数据,对端是不会回去确认音讯的,因而不可靠。

补充问题二:send(字节流)和recv(1024)及sendall

recv里指定的1024意思是从缓存里两回拿出1024个字节的数码

send的字节流是先放入己端缓存,然后由协和决定将缓存内容发往对端,要是待发送的字节流大小大于缓存剩余空间,那么数量丢失,用sendall就会循环调用send,数据不会丢掉。

send 和 recv:
1.不管是recv还是send都不是直接接收对方的数据,而是操作自己的操作系统内存-->不是一个send对应一个recv
2.recv阶段,耗时分析:
  wait data 耗时非常长
  copy data 耗时短
  send耗时分析:
  copy data

 

fileno=None 请忽略,特殊用途

七. 基于TCP的套接字

 tcp服务端

ss = socket() #创建服务器套接字
ss.bind()      #把地址绑定到套接字
ss.listen()      #监听链接
inf_loop:      #服务器无限循环
    cs = ss.accept() #接受客户端链接
    comm_loop:         #通讯循环
        cs.recv()/cs.send() #对话(接收与发送)
    cs.close()    #关闭客户端套接字
ss.close()        #关闭服务器套接字(可选)

tcp客户端

cs = socket()    # 创建客户套接字
cs.connect()    # 尝试连接服务器
comm_loop:        # 通讯循环
    cs.send()/cs.recv()    # 对话(发送/接收)
cs.close()            # 关闭客户套接字

socket通讯流程与打电话流程类似,我们就以打电话为例来已毕一个low版的套接字通讯

澳门金沙国际 77澳门金沙国际 78

#_*_coding:utf-8_*_
__author__ = 'Linhaifeng'
import socket
ip_port=('127.0.0.1',9000)  #电话卡
BUFSIZE=1024                #收发消息的尺寸
s=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM) #买手机
s.bind(ip_port) #手机插卡
s.listen(5)     #手机待机


conn,addr=s.accept()            #手机接电话
# print(conn)
# print(addr)
print('接到来自%s的电话' %addr[0])

msg=conn.recv(BUFSIZE)             #听消息,听话
print(msg,type(msg))

conn.send(msg.upper())          #发消息,说话

conn.close()                    #挂电话

s.close()                       #手机关机

服务端

服务端

澳门金沙国际 79澳门金沙国际 80

#_*_coding:utf-8_*_
__author__ = 'Linhaifeng'
import socket
ip_port=('127.0.0.1',9000)
BUFSIZE=1024
s=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)

s.connect_ex(ip_port)           #拨电话

s.send('linhaifeng nb'.encode('utf-8'))         #发消息,说话(只能发送字节类型)

feedback=s.recv(BUFSIZE)                           #收消息,听话
print(feedback.decode('utf-8'))

s.close()                                       #挂电话

客户端

客户端

上述流程的题目是,服务端只可以接受两遍链接,然后就根本关闭掉了,实际情况应该是,服务端不断接受链接,然后循环通信,通讯达成后只关闭链接,服务器可以继承吸纳下两回链接,上面是修改版

澳门金沙国际 81澳门金沙国际 82

#_*_coding:utf-8_*_
__author__ = 'Linhaifeng'
import socket
ip_port=('127.0.0.1',8081)#电话卡
BUFSIZE=1024
s=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM) #买手机
s.bind(ip_port) #手机插卡
s.listen(5)     #手机待机


while True:                         #新增接收链接循环,可以不停的接电话
    conn,addr=s.accept()            #手机接电话
    # print(conn)
    # print(addr)
    print('接到来自%s的电话' %addr[0])
    while True:                         #新增通信循环,可以不断的通信,收发消息
        msg=conn.recv(BUFSIZE)             #听消息,听话

        # if len(msg) == 0:break        #如果不加,那么正在链接的客户端突然断开,recv便不再阻塞,死循环发生

        print(msg,type(msg))

        conn.send(msg.upper())          #发消息,说话

    conn.close()                    #挂电话

s.close()                       #手机关机

服务端改进版

服务端革新版

澳门金沙国际 83澳门金沙国际 84

#_*_coding:utf-8_*_
__author__ = 'Linhaifeng'
import socket
ip_port=('127.0.0.1',8081)
BUFSIZE=1024
s=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)

s.connect_ex(ip_port)           #拨电话

while True:                             #新增通信循环,客户端可以不断发收消息
    msg=input('>>: ').strip()
    if len(msg) == 0:continue
    s.send(msg.encode('utf-8'))         #发消息,说话(只能发送字节类型)

    feedback=s.recv(BUFSIZE)                           #收消息,听话
    print(feedback.decode('utf-8'))

s.close()                                       #挂电话

客户端改进版

客户端革新版

问题:

在重启服务端时或许会遇上以下报错现象

澳门金沙国际 85

 

注:
这些是由于你的服务端如故存在三回挥手的time_wait状态在挤占地址(借使不懂,请深切商量1.tcp三回握手,四回挥手
2.syn洪流攻击 3.服务器高并发意况下会有大气的time_wait状态的优化措施)

焚林而猎办法:

澳门金沙国际 86澳门金沙国际 87

#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))

方法一

澳门金沙国际 88澳门金沙国际 89

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,
vi /etc/sysctl.conf

编辑文件,加入以下内容:
net.ipv4.tcp_syncookies = 1
net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1
net.ipv4.tcp_tw_recycle = 1
net.ipv4.tcp_fin_timeout = 30

然后执行 /sbin/sysctl -p 让参数生效。

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;

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;

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。

net.ipv4.tcp_fin_timeout 修改系統默认的 TIMEOUT 时间

方法二

方法二

 

5.粘包解决办法

粘包问题的原因在于接收端不知情发送端将要传送的字节流的长短,所以解决粘包的办法就是环绕,怎样让发送端在发送数据前,把自己快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。

首先步:先获得数量的长度

第二步:接收真实的数目

 先来介绍下struct模块

该模块可以把一个品类,如数字,转成固定长度的bytes类型

澳门金沙国际 90

 

但只顾类型如数字是有限定的,超出范围就会报错

>>>
struct.pack(‘i’,1111111111111)

。。。。。。。。。

struct.error:
‘i’ format requires -2147483648 <= number <= 2147483647
 #本条是限量

澳门金沙国际 91澳门金沙国际 92

1 import struct
2 
3 res = struct.pack('i', 1235)
4 print(res,type(res), len(res))
5 
6 obj = struct.unpack('i', res)
7 print(obj)

struct 用法

输出结果

b'\xd3\x04\x00\x00' <class 'bytes'> 4
(1235,)

在数额发送端将数据长度打包,发送给接收端,解包获取实际数据的长度。

 

 简单版本报头自制

client.py

澳门金沙国际 93澳门金沙国际 94

 1 import socket, struct
 2 
 3 phone = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
 4 print(phone)
 5 
 6 phone.connect(('127.0.0.1',9900)) #端口范围0-65535,0-1024给操作系统用的
 7 
 8 while True:
 9     #1、发命令
10     msg = input('>>:').strip()
11     if not msg:continue
12     phone.send(msg.encode('utf-8'))
13 
14     #2、拿到命令的结果,并打印
15 
16     #第一步:先收报头
17     header = phone.recv(4)
18     #第二步:从报头中解析出对真实数据的描述信息
19     total_size = struct.unpack('i',header)[0]
20 
21     #第三部:接收真实数据
22     recv_size = 0
23     recv_data = b''
24     while recv_size < total_size:
25         data = phone.recv(1024)
26         recv_data += data
27         recv_size += len(data)
28 
29     print(data.decode('gbk'))
30     # windows上,res.stdout.read()读出的就是GBK编码,因此此处也用GBK编码,linux上默认是utf-8
31 
32 phone.close()

自制报头

service.py

澳门金沙国际 95澳门金沙国际 96

 1 import socket,subprocess,struct
 2 
 3 phone = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
 4 phone.bind(('127.0.0.1',9900)) #端口范围0-65535,0-1024给操作系统用的
 5 phone.listen(5) #最大链接挂起数
 6 
 7 print('starting...')
 8 while True:
 9     conn,client = phone.accept() #监听
10 
11     while True: #通讯循环
12         try:
13             #1、收命令
14             cmd = conn.recv(1024) # 单位:bytes,  1024代表最大接收1024个bytes
15             #conn tcp协议三次握手的成果,双向链接
16             if not cmd: break
17             #2、执行命令、拿到结果,命令的结果存入stdout=subprocess.PIPE管道,而不是直接输出到终端
18             obj = subprocess.Popen(cmd.decode('utf-8'),shell=True,
19                                    stdout=subprocess.PIPE,
20                                    stderr=subprocess.PIPE)
21             print(obj)
22             stdout = obj.stdout.read()
23             stderr = obj.stderr.read() #s收发都是bytes格式
24 
25             #3、把命令的结果返回给客户端
26             #第一步:制作固定长度的报头
27             total_size = len(stdout)+len(stderr)
28             header = struct.pack('i', total_size)
29 
30             #第二步:把报头(固定长度)发送给客户端
31             conn.send(header)
32 
33             #第三步:再发送真实数据
34             conn.send(stdout)
35             conn.send(stderr)
36 
37         except ConnectionResetError:
38             break
39     conn.close()
40 
41 phone.close()

自制报头

 

高阶报头自制

以上讲解了概括报头的自制,但有缺陷:

1、报头存有的音信少。

2、struct模块打包的int数字有限制,普通指令的结果长度纵然不会当先那一个界定,不过上传下载文件时就很有可能会当先此限制,由此上面介绍同样接纳struct模块来自制跟高端的报头。

以字典的款型打造报头,字典中得以存文件名、文件md5值、文件大小等,再将字典种类化,将连串化的字符串长度通过struct
pack,那样既可让报头存有丰硕的音信,又不会超出struct模块打包的int的数字范围。

client.py

澳门金沙国际 97澳门金沙国际 98

 1 import socket, struct, json
 2 
 3 phone = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
 4 print(phone)
 5 
 6 phone.connect(('127.0.0.1',9900)) #端口范围0-65535,0-1024给操作系统用的
 7 
 8 while True:
 9     #1、发命令
10     msg = input('>>:').strip()
11     if not msg:continue
12     phone.send(msg.encode('utf-8'))
13 
14     #2、拿到命令的结果,并打印
15 
16     #第一步:先收报头长度
17     obj = phone.recv(4)
18     header_size = struct.unpack('i',obj)[0]
19     # 第二步:再收报头
20     header = phone.recv(header_size)
21 
22     #第三步:从报头中解析出对真实数据的描述信息
23     header_dic = json.loads(header)
24     total_size = header_dic['total_size']
25 
26     #第三部:接收真实数据
27     recv_size = 0
28     recv_data = b''
29     while recv_size < total_size:
30         data = phone.recv(1024)
31         recv_data += data
32         recv_size += len(data)
33 
34     print(data.decode('gbk'))
35     # windows上,res.stdout.read()读出的就是GBK编码,因此此处也用GBK编码,linux上默认是utf-8
36 
37 phone.close()

高阶报头自制

service.py

澳门金沙国际 99澳门金沙国际 100

 1 import socket, subprocess, struct, json
 2 
 3 phone = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
 4 phone.bind(('127.0.0.1',9900)) #端口范围0-65535,0-1024给操作系统用的
 5 phone.listen(5) #最大链接挂起数
 6 
 7 print('starting...')
 8 while True:
 9     conn,client = phone.accept() #监听
10 
11     while True: #通讯循环
12         try:
13             #1、收命令
14             cmd = conn.recv(1024) # 单位:bytes,  1024代表最大接收1024个bytes
15             #conn tcp协议三次握手的成果,双向链接
16             if not cmd: break
17             #2、执行命令、拿到结果,命令的结果存入stdout=subprocess.PIPE管道,而不是直接输出到终端
18             obj = subprocess.Popen(cmd.decode('utf-8'),shell=True,
19                                    stdout=subprocess.PIPE,
20                                    stderr=subprocess.PIPE)
21             print(obj)
22             stdout = obj.stdout.read()
23             stderr = obj.stderr.read() #s收发都是bytes格式
24 
25             #3、把命令的结果返回给客户端
26             #第一步:制作报头
27 
28             header_dic = {
29                 'filename':'a.txt',
30                 'md5':'xxfdxxx',
31                 'total_size': len(stdout)+len(stderr)
32             }
33             header_json = json.dumps(header_dic)
34             header_types = header_json.encode('utf-8')
35 
36             #第二步:把报头(固定长度)发送给客户端
37             conn.send(struct.pack('i',len(header_types)))
38 
39             #第三步:再发送报头、
40             conn.send(header_types)
41 
42             #第四步:再发送真实数据
43             conn.send(stdout)
44             conn.send(stderr)
45 
46         except ConnectionResetError:
47             break
48     conn.close()
49 
50 phone.close()

高阶报头自制

劳务端套接字函数(2分钟)

  • 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客户的连天,(阻塞式)等待连接的赶到

八.  基于UDP的套接字

 udp服务端

ss = socket()   #创建一个服务器的套接字
ss.bind()       #绑定服务器套接字
inf_loop:       #服务器无限循环
    cs = ss.recvfrom()/ss.sendto() # 对话(接收与发送)
ss.close()                         # 关闭服务器套接字

udp客户端

cs = socket()   # 创建客户套接字
comm_loop:      # 通讯循环
    cs.sendto()/cs.recvfrom()   # 对话(发送/接收)
cs.close()                      # 关闭客户端套接字

udp套接字不难示例

服务端

import socket
ip_port=('127.0.0.1',9000)
BUFSIZE=1024
udp_server_client=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM)

udp_server_client.bind(ip_port)

while True:
    msg,addr=udp_server_client.recvfrom(BUFSIZE)
    print(msg,addr)

    udp_server_client.sendto(msg.upper(),addr)

客户端

import socket
ip_port=('127.0.0.1',9000)
BUFSIZE=1024
udp_server_client=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM)

while True:
    msg=input('>>: ').strip()
    if not msg:continue

    udp_server_client.sendto(msg.encode('utf-8'),ip_port)

    back_msg,addr=udp_server_client.recvfrom(BUFSIZE)
    print(back_msg.decode('utf-8'),addr)

输出

# 客户端
>>: 123
123 ('127.0.0.1', 9000)
>>: 3
3 ('127.0.0.1', 9000)
>>: 4
4 ('127.0.0.1', 9000)

# 服务端
b'123' ('127.0.0.1', 53066)
b'3' ('127.0.0.1', 53066)
b'4' ('127.0.0.1', 53066)

模拟QQ聊天(是因为udp无连接,所以可以而且多少个客户端去跟服务端通讯)

澳门金沙国际 101澳门金沙国际 102

import socket
ip_port=('127.0.0.1',8081)
udp_server_sock=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM) #买手机
udp_server_sock.bind(ip_port)

while True:
    qq_msg,addr=udp_server_sock.recvfrom(1024)
    print('来自[%s:%s]的一条消息:\033[1;44m%s\033[0m' %(addr[0],addr[1],qq_msg.decode('utf-8')))
    back_msg=input('回复消息: ').strip()

    udp_server_sock.sendto(back_msg.encode('utf-8'),addr)

udp服务端

澳门金沙国际 103澳门金沙国际 104

import socket
BUFSIZE=1024
udp_client_socket=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM)

qq_name_dic={
    'TOM':('127.0.0.1',8081),
    'JACK':('127.0.0.1',8081),
    '一棵树':('127.0.0.1',8081),
    '武大郎':('127.0.0.1',8081),
}


while True:
    qq_name=input('请选择聊天对象: ').strip()
    while True:
        msg=input('请输入消息,回车发送: ').strip()
        if msg == 'quit':break
        if not msg or not qq_name or qq_name not in qq_name_dic:continue
        udp_client_socket.sendto(msg.encode('utf-8'),qq_name_dic[qq_name])

        back_msg,addr=udp_client_socket.recvfrom(BUFSIZE)
        print('来自[%s:%s]的一条消息:\033[1;44m%s\033[0m' %(addr[0],addr[1],back_msg.decode('utf-8')))

udp_client_socket.close()

udp客户端1

澳门金沙国际 105澳门金沙国际 106

import socket
BUFSIZE=1024
udp_client_socket=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM)

qq_name_dic={
    'TOM':('127.0.0.1',8081),
    'JACK':('127.0.0.1',8081),
    '一棵树':('127.0.0.1',8081),
    '武大郎':('127.0.0.1',8081),
}


while True:
    qq_name=input('请选择聊天对象: ').strip()
    while True:
        msg=input('请输入消息,回车发送: ').strip()
        if msg == 'quit':break
        if not msg or not qq_name or qq_name not in qq_name_dic:continue
        udp_client_socket.sendto(msg.encode('utf-8'),qq_name_dic[qq_name])

        back_msg,addr=udp_client_socket.recvfrom(BUFSIZE)
        print('来自[%s:%s]的一条消息:\033[1;44m%s\033[0m' %(addr[0],addr[1],back_msg.decode('utf-8')))

udp_client_socket.close()

udp客户端2

输出:

# 服务端
来自[127.0.0.1:57038]的一条消息:喝酒去?
回复消息: 什么酒?女儿红有嘛?
来自[127.0.0.1:57039]的一条消息:唱歌去?
回复消息: 走,唱山歌!

# 客户端1
请选择聊天对象: TOM
请输入消息,回车发送: 唱歌去?
来自[127.0.0.1:8081]的一条消息:走,唱山歌!
请输入消息,回车发送: 

#客户端2
请选择聊天对象: JACK
请输入消息,回车发送: 喝酒去?
来自[127.0.0.1:8081]的一条消息:什么酒?女儿红有嘛?
请输入消息,回车发送: 

 

 udp 协议套接字

客户端套接字函数(2分钟)

  • s.connect() 主动开端化TCP服务器连接
  • s.connect_ex()
    connect()函数的增添版本,出错时回来出错码,而不是抛出更加

九. recv与recvfrom的区别

注:
发新闻,都是将数据发送到己端的发送缓冲中,收信息都是从己端的缓冲区中收。

  • tcp:send发消息,recv收消息
  • udp:sendto发消息,recvfrom收消息

tcp基于链接通讯

  • 据悉链接,则需求listen(backlog),指定连接池的大小
  • 根据链接,必须先运行的服务端,然后客户端发起链接请求
  • 对于mac系统:假诺一端断开了链接,那别的一端的链接也跟着完蛋recv将不会卡住,收到的是空(解决办法是:服务端在收音讯后增进if判断,空消息就break掉通讯循环)
  • 对此windows/linux系统:如果一端断开了链接,那别的一端的链接也随后完蛋recv将不会堵塞,收到的是空(解决格局是:服务端通讯循环内加卓殊处理,捕捉到很是后就break掉通信循环)

公物用途的套接字函数(3-5分钟)

  • s.recv() 接收数据
  • s.send()
    发送数据(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,可前边通过实例解释)
  • 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,数据不丢掉,循环调用send直到发完)
  • s.recvfrom() Receive data from the socket. The return value is a
    pair (bytes, address)
  • s.getpeername() 连接到当前套接字的远端的地址
  • s.close() 关闭套接字
  • socket.setblocking(flag) #True or
    False,设置socket为非阻塞格局,未来讲io异步时会用
  • socket.getaddrinfo(host, port, family=0, type=0, proto=0, flags=0)
    再次来到远程主机的地方新闻,例子 socket.getaddrinfo(‘luffycity.com’,80)
  • socket.getfqdn() 获得本机的主机名
  • socket.gethostbyname() 通过域名解析ip地址

 9.1 send与sendinto

tcp是基于数据流的,而udp是依据数据报的:

  • send(bytes_data):发送数据流,数据流bytes_data若为空,自己这段的缓冲区也为空,操作系统不会控制tcp协议发空包
  • sendinto(bytes_data,ip_port):发送数据报,bytes_data为空,还有ip_port,所有即使是发送空的bytes_data,数据报其实也不是空的,自己那端的缓冲区收到内容,操作系统就会决定udp协议发包。

udp无链接

udp 不需要经过3次握手和4次挥手,不需要提前建立连接,直接发数据就行。
  • 无链接,由此无需listen(backlog),越发没有怎么连接池之说了
  • 无链接,udp的sendinto不用管是或不是有一个正值周转的服务端,可以己端一个劲的发音信,只不过数据丢失
  • recvfrom收的数量低于sendinto发送的数量时,在mac和linux系统上多少直接丢掉,在windows系统上发送的比收受的大向来报错
  • 唯有sendinto发送数据没有recvfrom收多少,数据丢失
  • 一个sendto对应一个recvfrom,不会爆发粘包问题

     
 udp协议就算不会发生粘包,但
udp协议不安全,tcp协议会在发多少前发个消息,在接收端回复确认同以接收数据后,才会发送数据,发送数据
       
 后还要等待接收端回复已接受后才会一而再发送,因此tcp协议是安静安全的。

client.py 

澳门金沙国际 107澳门金沙国际 108

 1 import socket
 2 # 建立套接字对象
 3 client = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM)
 4 #client.connect(('127.0.0.0',8080)) #udp没有链接
 5 
 6 
 7 while True:
 8     msg = input('>>:').strip()
 9     client.sendto(msg.encode('utf-8'),('127.0.0.1',8080)) #udp没有链接,发送信息必须指定ip和端口
10 
11     data,server_addr = client.recvfrom(1024)
12     print(data,server_addr)
13 
14 client.close()

udp套接字 client

>>:hah
b'HAH' ('127.0.0.1', 8080)
>>:yy
b'YY' ('127.0.0.1', 8080)
>>:

service.py

澳门金沙国际 109澳门金沙国际 110

 1 import socket
 2 # 建立套接字对象
 3 server = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM)
 4 server.bind(('127.0.0.1',8080))
 5 
 6 #server.listen() #监听最大链接数,udp没有链接
 7 #server.accept() #建立链接,udp无链接
 8 
 9 while True:
10     data,client = server.recvfrom(1024)
11     print(data,client) #返回数据和数据发送端的ip和端口
12     server.sendto(data.upper(),client) #udp没有链接,发送信息必须指定ip和端口
13 
14 server.close()

udp套接字 server

b'hah' ('127.0.0.1', 59001)
b'yy' ('127.0.0.1', 59001)

  

 

 

 

tcp套接字

1.简单套接字
客户端和服务端:两个主要功能,1、建立链接 2、数据通讯
服务端程序会产生两个套接字socket,一个用于三次握手建立链接,另一个用于收发消息数据通讯;
客户端产生一个套接字socket,既可以用于建立链接后,再用于收发消息数据通讯。

client.py 

澳门金沙国际 111

 1 import socket
 2 
 3 #1.买手机
 4 phone = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
 5 print(phone)
 6 
 7 #2.拨号
 8 phone.connect(('127.0.0.1',8080)) #端口范围0-65535,0-1024给操作系统用的
 9 
10 #3.发收消息
11 phone.send('hello'.encode('utf-8'))
12 data = phone.recv(1024)
13 print(data)
14 
15 #4.关闭
16 phone.close()

View Code

 service.py

澳门金沙国际 112

 1 import socket
 2 
 3 #1.买手机
 4 phone = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
 5 print(phone)
 6 
 7 #2.绑定手机卡
 8 phone.bind(('127.0.0.1',8081)) #端口范围0-65535,0-1024给操作系统用的
 9 
10 #3.开机
11 phone.listen(5) # 参数表示最大监听数
12 
13 #4.等电话链接
14 print('starting...')
15 conn,client = phone.accept() #返回一个新的套接字conn用于通讯,client为发起通讯链接的客户端的ip和端口号
16 print(conn,client)
17 # print('===>')
18 
19 #5.收,发消息
20 data = conn.recv(1024) # 单位:bytes,  1024代表最大接收1024个bytes
21 print('客户端的数据',data)
22 conn.send(data.upper())
23 
24 #6.挂电话
25 conn.close()
26 
27 #7.关机
28 phone.close()

View Code

9.2 recv与recvfrom

tcp协议

(1)假若收新闻缓冲区里的数据为空,那么recv就会堵塞(阻塞很简短,就是一向在等着收)

(2)只不过tcp协议的客户端send一个空数据就是真的空数据,客户端就是有无穷个send空,也跟没有一个样。

(3)tcp基于链接通讯

  • 基于链接,则须要listen(backlog),指定半连接池的轻重
  • 根据链接,必须先运行的服务端,然后客户端发起链接请求
  • 对于mac系统:假诺一端断开了链接,那此外一端的链接也随即完蛋recv将不会堵塞,收到的是空(解决办法是:服务端在收音信后拉长if判断,空音讯就break掉通讯循环)
  • 对此windows/linux系统:即使一端断开了链接,那其余一端的链接也随着完蛋recv将不会卡住,收到的是空(解决办法是:服务端通信循环内加尤其处理,捕捉到很是后就break掉通信循环)

客户端发送为空,测试结果—>验证:(1)

客户端直接终止程序,测试结果—>验证:(2)

澳门金沙国际 113澳门金沙国际 114

import subprocess
from socket import *

phone=socket(AF_INET,SOCK_STREAM)
phone.setsockopt(SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,1)
phone.bind(('127.0.0.1',8080))
phone.listen(5)

conn,addr=phone.accept()

while True:
    data=conn.recv(1024)
    print('from client msg is ',data)
    conn.send(data.upper())

服务端

澳门金沙国际 115澳门金沙国际 116

import subprocess
from socket import *

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


while True:
    msg=input('>>: ')
    phone.send(msg.encode('utf-8'))
    print('Client message has been sent')

    data=phone.recv(1024)
    print('from server msg is ',data.decode('utf-8'))
phone.close()

客户端

udp协议

(1)如若假定收音信缓冲区里的数据为“空”,recvfrom也会阻塞

(2)只然则udp协议的客户端sendinto一个空数据并不是真的空数据(包含:空数据+地址音信,获得的报仍旧不会为空),所以客户端只要有一个sendinto(不管是或不是发送空数据,都不是真的空数据),服务端就可以recvfrom到数量。

(3)udp无链接

  • 无链接,由此无需listen(backlog),尤其没有何连接池之说了
  • 无链接,udp的sendinto不用管是或不是有一个正值运行的服务端,能够己端一个劲的发信息,只可是数据丢失
  • recvfrom收的多寡低于sendinto发送的数据时,在mac和linux系统上多少直接丢掉,在windows系统上发送的比收受的大一向报错
  • 唯有sendinto发送数据没有recvfrom收多少,数据丢失 

客户端发送空,看服务端结果—>验证(1)

澳门金沙国际 117澳门金沙国际 118

from socket import *

ip_port=('127.0.0.1',9003)
bufsize=1024

udp_server=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM)
udp_server.bind(ip_port)

while True:
    data1,addr=udp_server.recvfrom(bufsize)
    print(data1)

服务端

澳门金沙国际 119澳门金沙国际 120

from socket import *
ip_port=('127.0.0.1',9003)
bufsize=1024

udp_client=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM)

while True:
    msg=input('>>: ')
    udp_client.sendto(msg.encode('utf-8'),ip_port) #发送空,发现服务端可以接收空

客户端

分别运行服务端,客户端—>验证(2)

澳门金沙国际 121澳门金沙国际 122

from socket import *

ip_port=('127.0.0.1',9003)
bufsize=1024

udp_server=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM)
udp_server.bind(ip_port)

data1,addr=udp_server.recvfrom(1)
print('第一次收了 ',data1)
data2,addr=udp_server.recvfrom(1)
print('第二次收了 ',data2)
data3,addr=udp_server.recvfrom(1)
print('第三次收了 ',data3)
print('--------结束----------')

服务端

澳门金沙国际 123澳门金沙国际 124

from socket import *
ip_port=('127.0.0.1',9003)
bufsize=1024

udp_client=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM)

udp_client.sendto(b'hello',ip_port)
udp_client.sendto(b'world',ip_port)
udp_client.sendto(b'egon',ip_port)

客户端

不运行服务端,单独运行客户端,一点题材没有,然而音信丢了—>验证(3)

澳门金沙国际 125澳门金沙国际 126

from socket import *

ip_port=('127.0.0.1',9003)
bufsize=1024

udp_server=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM)
udp_server.bind(ip_port)

data1,addr=udp_server.recvfrom(bufsize)
print('第一次收了 ',data1)
data2,addr=udp_server.recvfrom(bufsize)
print('第二次收了 ',data2)
data3,addr=udp_server.recvfrom(bufsize)
print('第三次收了 ',data3)
print('--------结束----------')

服务端

澳门金沙国际 127澳门金沙国际 128

from socket import *
import time
ip_port=('127.0.0.1',9003)
bufsize=1024

udp_client=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM)

udp_client.sendto(b'hello',ip_port)
udp_client.sendto(b'world',ip_port)
udp_client.sendto(b'egon',ip_port)

print('客户端发完消息啦')
time.sleep(100)

客户端

注:

1.你独自运行方面的udp的客户端,你发现并不会报错,相反tcp却会报错,因为udp协议只负责把包发出去,对方收不收,我一直不管,而tcp是依据链接的,必须有一个服务端先运行着,客户端去跟服务端建立链接然后依托于链接才能传递新闻,任何一方试图把链接摧毁都会促成对方程序的夭亡。

2.地点的udp程序,你注释任何一条客户端的sendinto,服务端都会阻塞,为啥?因为服务端有多少个recvfrom就要对应多少个sendinto,哪怕是sendinto(b”)那也要有。

 

 2.加上循环套接字

client.py 

澳门金沙国际 129

 1 import socket
 2 
 3 #1.买手机
 4 phone = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
 5 
 6 print(phone)
 7 
 8 #2.拨号
 9 phone.connect(('127.0.0.1',8080)) #端口范围0-65535,0-1024给操作系统用的
10 
11 while True:
12     msg = input('>>:').strip()
13     if not msg:continue
14     phone.send(msg.encode('utf-8'))  #phone.send(b'')
15     print('has send') #判断能否发空
16     data = phone.recv(1024)
17     print(data.decode('utf-8'))
18 
19 #4.关闭
20 phone.close()

View Code

service.py

澳门金沙国际 130

 1 import socket
 2 
 3 
 4 phone = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
 5 phone.setsockopt(socket.SOL_SOCKET,socket.SO_REUSEADDR,1)
 6 print(phone)
 7 phone.bind(('127.0.0.1',8080)) #端口范围0-65535,0-1024给操作系统用的
 8 phone.listen(5) #最大链接挂起数
 9 
10 print('starting...')
11 conn,client = phone.accept() #监听
12 # print('===>')
13 
14 #监听到到后,进行通讯循环
15 # while True:
16 #     data = conn.recv(1024) # 单位:bytes,  1024代表最大接收1024个bytes
17 #     #conn tcp协议三次握手的成果,双向链接
18 #     if not data:break #适用与linux操作,当client单方面终止链接时,service端会出现死循环
19 #     print('客户端的数据',data)
20 #     conn.send(data.upper())
21 
22 while True:
23     try:
24         data = conn.recv(1024) # 单位:bytes,  1024代表最大接收1024个bytes
25         #conn tcp协议三次握手的成果,双向链接
26 
27         print('客户端的数据',data)
28         conn.send(data.upper())
29     except ConnectionResetError:
30 
31         break
32 
33 conn.close()
34 phone.close()

View Code

有时重启服务端时会遇到报错:

十. 粘包现象

依照tcp先制作一个远道执行命令的顺序(1:执行错误命令 2:执行ls
3:执行ifconfig)

澳门金沙国际 131澳门金沙国际 132

from socket import *
import subprocess

ip_port=('127.0.0.1',8080)
BUFSIZE=1024

tcp_socket_server=socket(AF_INET,SOCK_STREAM)
tcp_socket_server.setsockopt(SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,1)
tcp_socket_server.bind(ip_port)
tcp_socket_server.listen(5)

while True:
    conn,addr=tcp_socket_server.accept()
    print('客户端',addr)

    while True:
        cmd=conn.recv(BUFSIZE)
        if len(cmd) == 0:break

        res=subprocess.Popen(cmd.decode('utf-8'),shell=True,
                         stdout=subprocess.PIPE,
                         stdin=subprocess.PIPE,
                         stderr=subprocess.PIPE)

        stderr=res.stderr.read()
        stdout=res.stdout.read()
        conn.send(stderr)
        conn.send(stdout)

服务端

澳门金沙国际 133澳门金沙国际 134

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)

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

    s.send(msg.encode('utf-8'))
    act_res=s.recv(BUFSIZE)

    print(act_res.decode('utf-8'),end='')

客户端

输出

澳门金沙国际 135澳门金沙国际 136

# 客户端
>>: ls
1.py
客户端.py
客户端1.py
客户端2.py
服务端.py
>>: ifconfig en0
en0: flags=8863<UP,BROADCAST,SMART,RUNNING,SIMPLEX,MULTICAST> mtu 1500
    ether 78:4f:43:5b:a5:4c 
    inet6 fe80::d0:d821:dbf0:3d67%en0 prefixlen 64 secured scopeid 0x5 
    inet 192.168.31.165 netmask 0xffffff00 broadcast 192.168.31.255
    nd6 options=201<PERFORMNUD,DAD>
    media: autoselect
    status: active
>>: ifconfig
lo0: flags=8049<UP,LOOPBACK,RUNNING,MULTICAST> mtu 16384
    options=1203<RXCSUM,TXCSUM,TXSTATUS,SW_TIMESTAMP>
    inet 127.0.0.1 netmask 0xff000000 
    inet6 ::1 prefixlen 128 
    inet6 fe80::1%lo0 prefixlen 64 scopeid 0x1 
    nd6 options=201<PERFORMNUD,DAD>
gif0: flags=8010<POINTOPOINT,MULTICAST> mtu 1280
stf0: flags=0<> mtu 1280
en0: flags=8863<UP,BROADCAST,SMART,RUNNING,SIMPLEX,MULTICAST> mtu 1500
    ether 78:4f:43:5b:a5:4c 
    inet6 fe80::d0:d821:dbf0:3d67%en0 prefixlen 64 secured scopeid 0x5 
    inet 192.168.31.165 netmask 0xffffff00 broadcast 192.168.31.255
    nd6 options=201<PERFORMNUD,DAD>
    media: autoselect
    status: active
en1: flags=963<UP,BROADCAST,SMART,RUNNING,PROMISC,SIMPLEX> mtu 1500
    options=60<TSO4,TSO6>
    ether e2:00:ec:98:eb:00 
    media: autoselect <full-duplex>
    status: inactive
en3: flags=963<UP,BROADCAST,SMART,RUNNING,PROMISC,SIMPLEX> mtu 1500
    options=60<TSO4,TSO6>
    ether e2:00:ec:98:eb:01 
    media: autoselect <full-duplex>
    status: inactive
en2: flags=963<UP,BROADCAST,SMART,RUNNING,PROMISC,SIMPLEX> mtu 1500>>: 
>>:

# 服务端
客户端 ('127.0.0.1', 58194)

输出

上述顺序是根据tcp的socket,在运行时会暴发粘包现象

据悉upd制作一个长途执行命令的先后

澳门金沙国际 137澳门金沙国际 138

from socket import *
import subprocess

ip_port=('127.0.0.1',9003)
bufsize=1024

udp_server=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM)
udp_server.bind(ip_port)

while True:
    #收消息
    cmd,addr=udp_server.recvfrom(bufsize)
    print('用户命令----->',cmd)

    #逻辑处理
    res=subprocess.Popen(cmd.decode('utf-8'),shell=True,stderr=subprocess.PIPE,stdin=subprocess.PIPE,stdout=subprocess.PIPE)
    stderr=res.stderr.read()
    stdout=res.stdout.read()

    #发消息
    udp_server.sendto(stderr,addr)
    udp_server.sendto(stdout,addr)
udp_server.close()

澳门金沙国际 ,服务端

澳门金沙国际 139澳门金沙国际 140

from socket import *
ip_port=('127.0.0.1',9003)
bufsize=1024

udp_client=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM)


while True:
    msg=input('>>: ').strip()
    udp_client.sendto(msg.encode('utf-8'),ip_port)

    data,addr=udp_client.recvfrom(bufsize)
    print(data.decode('utf-8'),end='')

客户端

上述顺序是基于udp的socket,在运转时永远不会暴发粘包现象

注:

res=subprocess.Popen(cmd.decode(‘utf-8’),
shell=True,
stderr=subprocess.PIPE,
stdout=subprocess.PIPE)

stderr和stdout结果的编码是以近来所在的系统为准的,假诺是windows,那么res.stdout.read()读出的就是GBK编码的,在接收端需要用GBK解码且不得不从管道里读一遍结果

 

 

出于重启时系统还没赶趟回收端口,由此会提醒端口已被占据。

其一是由于你的服务端如故存在一次挥手的time_wait状态在挤占地址(假如不懂,请浓密钻研1.tcp三回握手,五次挥手
2.syn洪流攻击 3.服务器高并发情状下会有大批量的time_wait状态的优化措施)

解决方法:插手一条socket配置,重用ip和端口。

phone.setsockopt(SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,1) #就是它,在bind ip和端口
前加。

或者:

实验之前要全部关闭掉所用占用端口的程序,用以下指令
linux:pkill -9 python
windows:taskkill python

 

十一.  粘包

3.添加 链接循环

从前代码运行可见,client端关闭后,service端也会倒闭,但那时大家想client端关闭后,service端应该能在接收新的client端的链接请求,由此,在建

立链接的局地加入循环。

client.py 

澳门金沙国际 141

 1 import socket
 2 
 3 #1.买手机
 4 phone = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
 5 
 6 print(phone)
 7 
 8 #2.拨号
 9 phone.connect(('127.0.0.1',8080)) #端口范围0-65535,0-1024给操作系统用的
10 
11 while True:
12     msg = input('>>:').strip()
13     if not msg:continue
14     phone.send(msg.encode('utf-8'))  #phone.send(b'')
15     print('has send') #判断能否发空
16     data = phone.recv(1024)
17     print(data.decode('utf-8'))
18 
19 #4.关闭
20 phone.close()

View Code

service.py

澳门金沙国际 142

 1 import socket
 2 
 3 phone = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
 4 phone.setsockopt(socket.SOL_SOCKET,socket.SO_REUSEADDR,1)
 5 print(phone)
 6 phone.bind(('127.0.0.1',8080)) #端口范围0-65535,0-1024给操作系统用的
 7 phone.listen(5) #最大链接挂起数
 8 
 9 print('starting...')
10 
11 while True:
12     '''
13     用于监听多次client端的链接,但一次链接发起结束后,
14     可继续监听下一次client端的连接
15     '''
16     conn,client = phone.accept()
17     print(client)
18     while True:
19         try:
20             data = conn.recv(1024) # 单位:bytes,  1024代表最大接收1024个bytes
21             #conn tcp协议三次握手的成果,双向链接
22             if not data: break
23             print('客户端的数据',data)
24             conn.send(data.upper())
25         except ConnectionResetError:
26             break
27     conn.close()

View Code

1. 怎么是粘包

粘包: 发送方发送七个字符串”hello”+”world”,接收方却三遍性收到到了”helloworld”。

注:
唯有TCP有粘包现象,UDP永远不会粘包

补充:

拆包:发送方发送字符串”helloworld”,接收方却接受到了五个字符串”hello”和”world”。

socket收发音信的规律,如下图所示:

澳门金沙国际 143

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,当然也有可能一回提走3K或6K数额,或者三遍只提走多少个字节的数据,也就是说,应用程序所看到的数量是一个完好无损,或视为一个流(stream),一条新闻有稍许字节对应用程序是不可知的,由此TCP协议是面向流的协议,那也是简单并发粘包问题的原故。而UDP是面向音信的说道,每个UDP段都是一条音讯,应用程序必须以新闻为单位领到数据,不可能一次提取任意字节的数量,那点和TCP是很不一致的。如何定义音讯吧?可以认为对方一回性write/send的数码为一个新闻,须求知道的是当对方send一条新闻的时候,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已毕后才呈现在基础缓冲区。

例如基于tcp的套接字客户端往服务端上传文件,发送时文件内容是根据一段一段的字节流发送的,在接收方看来,根本不明了该公文的字节流从何处开首,在何地截至。

 粘包问题:
首要依然因为接收方不了解新闻之间的底限,不精通一遍性领取多少字节的数码所造成的。

别的,发送方引起的粘包是由TCP协议本身造成的,TCP为拉长传输作用,发送方往往要收集到丰硕多的数码后才发送一个TCP段。若总是几遍索要send的多少都很少,常常TCP会根据优化算法把这个数据合成一个TCP段后一遍发送出去,那样接收方就接受了粘包数据。

  1. TCP(transport control
    protocol,传输控制协议)是面向连接的,面向流的,提供高可看重性服务。收发两端(客户端和劳动器端)都要有种种成对的socket,因而,发送端为了将八个发往接收端的包,更有效的发到对方,使用了优化措施(Nagle算法),将反复间距较小且数据量小的数量,合并成一个大的数据块,然后举行封包。那样,接收端,就难上加难分辨出来了,必须提供正确的拆包机制。
    即面向流的通讯是无音信尊敬边界的。
  2. UDP(user datagram
    protocol,用户数量报协议)是无连接的,面向信息的,提供高功能服务。不会动用块的统一优化算法,,
    由于UDP支持的是一对多的格局,所以接收端的skbuff(套接字缓冲区)选择了链式结构来记录每一个到达的UDP包,在各类UDP包中就有了音讯头(音信来源地址,端口等消息),那样,对于接收端来说,就不难进行区分处理了。 即面向音讯的通讯是有音信爱戴边界的。
  3. tcp是根据数据流的,于是收发的音讯不可以为空,那就须求在客户端和服务端都添加空音讯的处理机制,幸免程序卡住,而udp是根据数据报的,就算是您输入的是空内容(直接回车),那也不是空音信,udp协议会帮你封装上信息头。

udp的recvfrom是阻塞的,一个recvfrom(x)必须对一个一个sendinto(y),收完了x个字节的数额就是达成,即使y>x数据就丢掉,那意味udp根本不会粘包,可是会丢数据,不可信赖。

tcp的商谈数据不会丢,没有收完包,下次吸纳,会继续上次此起彼伏吸纳,己端总是在吸收ack时才会消除缓冲区内容。数据是保障的,不过会粘包。

三种意况下会爆发粘包现象:

1.
殡葬端必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,相会到一头,发生粘包)

澳门金沙国际 144澳门金沙国际 145

from socket import *
ip_port=('127.0.0.1',8085)

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

服务端

澳门金沙国际 146澳门金沙国际 147

import socket
BUFSIZE=1024
ip_port=('127.0.0.1',8085)

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

输出

# 服务端
-----> hellofeng    #出现粘包现象
-----> 

2.
接收方不登时接收缓冲区的包,造成多少个包接收(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仍旧从缓冲区拿上次遗留的数据,爆发粘包)

澳门金沙国际 148澳门金沙国际 149

from socket import *
ip_port=('127.0.0.1',8089)

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

澳门金沙国际 150客户端

输出

# 服务端
-----> he
-----> llo feng

拆包的发生景况

当发送端缓冲区的长度超越网卡的MTU时,tcp会将这一次发送的数据拆成多少个数据包发送出去。

补充:

1. 为什么tcp是轻而易举传输,udp是不足靠传输

依照tcp的多少传输参考: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,然后协议决定将缓存中的数据发往对端,对端重返一个ack=1,发送端则清理缓存中的数据,对端再次回到ack=0,则再度发送数据,所以tcp是保证的。

而udp发送数据,对端是不会回来确认新闻的,因而不可相信。

2. send(字节流)和recv(1024)及sendall

recv里指定的1024意思是从缓存里一遍拿出1024个字节的数据

send的字节流是先放入己端缓存,然后由协和决定将缓存内容发往对端,假设待发送的字节流大小大于缓存剩余空间,那么数量丢失,用sendall就会循环调用send,数据不会丢掉

 

 4.模拟ssh远程执行命令

client.py 

澳门金沙国际 151

 1 import socket,subprocess
 2 
 3 
 4 phone = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
 5 phone.setsockopt(socket.SOL_SOCKET,socket.SO_REUSEADDR,1)
 6 print(phone)
 7 phone.bind(('127.0.0.1',9900)) #端口范围0-65535,0-1024给操作系统用的
 8 phone.listen(5) #最大链接挂起数
 9 
10 print('starting...')
11 while True:
12     conn,client = phone.accept() #监听
13 
14     while True: #通讯循环
15         try:
16             #1、收命令
17             cmd = conn.recv(1024) # 单位:bytes,  1024代表最大接收1024个bytes
18             #conn tcp协议三次握手的成果,双向链接
19             if not cmd: break
20             #2、执行命令、拿到结果,命令的结果存入stdout=subprocess.PIPE管道,而不是直接输出到终端
21             obj = subprocess.Popen(cmd.decode('utf-8'),shell=True,
22                                    # 指令由client端发送过来是以utf-8解码为bytes发送过来的,因此处应该以utf-8来编码,
23                                    # 因此此处的命令编码应该与client端的一致
24                                    stdout=subprocess.PIPE,
25                                    stderr=subprocess.PIPE)
26             print(obj)
27             stdout = obj.stdout.read()
28             stderr =  obj.stderr.read() #s收发都是bytes格式
29 
30             #3、把命令的结果返回给客户端
31             conn.send(stdout+stderr) #申请一块新的内存空间存放stdout+stderr,会占内存,效率会低
32         except ConnectionResetError:
33             break
34     conn.close()
35 
36 phone.close()

View Code

service.py

澳门金沙国际 152

 1 import socket
 2 
 3 #1.买手机
 4 phone = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
 5 
 6 print(phone)
 7 
 8 #2.拨号
 9 phone.connect(('127.0.0.1',9900)) #端口范围0-65535,0-1024给操作系统用的
10 
11 while True:
12     msg = input('>>:').strip()
13     if not msg:continue
14     phone.send(msg.encode('utf-8'))
15     # 注意:信息由utf-8解码为bytes格式发送到service端,因此service端也必须把bytes格式以utf-8来编码,
16 
17     data = phone.recv(1024)  #返回值可能超过1024bytes,
18     print(data.decode('gbk'))
19     # windows上,res.stdout.read()读出的就是GBK编码,因此此处也用GBK编码,linux上默认是utf-8
20 
21 #4.关闭
22 phone.close()

View Code

此地注意四个小意思:

  1.service端的一声令下的编码应该与client端的解码方式对应,client端以utf-8解码指令为bytes,则service端必须以utf-8来编码;

  2.service端的把命令结果发送给client端,client则必要将指令结果开展编码,若serice端在windows上,则以GBK举办编码,若在linux上则以utf-8举行编码。

十二. 低等的化解粘包处理措施

问题的源于在于,接收端不晓得发送端将要传送的字节流的尺寸,所以解决粘包的不二法门就是环绕,怎么着让发送端在发送数据前,把温馨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。

起码格局的处理办法:

澳门金沙国际 153澳门金沙国际 154

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()

服务端

澳门金沙国际 155澳门金沙国际 156

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'))

客户端

原因:

程序的运转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,那种措施会加大网络延迟带来的属性损耗。

 

5.粘包现象分析

须知:只有TCP有粘包现象,UDP永远不会粘包

澳门金沙国际 157

 

所谓粘包问题至关紧要如故因为接收方不知晓信息之间的界限,不精晓两遍性领取多少字节的数目所导致的。

udp的recvfrom是阻塞的,一个recvfrom(x)必须对唯一一个sendinto(y),收完了x个字节的数目就是成功,若是y>x数据就丢掉,那意味udp根本不会粘包,可是会丢数据,不可信赖。

tcp的商议数据不会丢,没有收完包,下次吸收,会一连上次再三再四接收,己端总是在接受ack时才会去掉缓冲区内容。数据是可靠的,然而会粘包。

三种意况下会发生粘包:

发送端必要等缓冲区满才发送出去,造成粘包(发送数据时间距离很短,数据段很小,见面到联合,暴发粘包)。TCP使用了优化措施(Nagle算法),将反复区间较小且数据量小的数目,合并成一个大的数据块,然后开展封包。

client.py

澳门金沙国际 158

1 import socket
2 
3 client = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
4 client.connect(('127.0.0.1',9903))
5 
6 #TCP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,
7 # 合并成一个大的数据块,然后进行封包。从而在发送端造成粘包。
8 client.send('hello'.encode('utf-8'))
9 client.send('world'.encode('utf-8'))

View Code

service.py

澳门金沙国际 159

 1 import socket
 2 
 3 service = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
 4 service.bind(('127.0.0.1',9903))
 5 service.listen(5)
 6 
 7 conn,addr = service.accept()
 8 
 9 res1 = conn.recv(1024)
10 print('第一次',res1.decode())
11 
12 res2 =  conn.recv(1024)
13 print('第二次',res2.decode())

View Code

 输出结果:

第一次 helloworld
第二次 

发送端由于TCP 优化算法造成粘包

 

接收方不立即接收缓冲区的包,造成七个包接收(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如故从缓冲区拿上次遗留的数额,爆发粘包) 

 

client.py

澳门金沙国际 160

 1 #_*_coding:utf-8_*_
 2 __author__ = 'Linhaifeng'
 3 import socket
 4 BUFSIZE=1024
 5 ip_port=('127.0.0.1',8080)
 6 
 7 s=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
 8 res=s.connect_ex(ip_port)
 9 
10 
11 s.send('hello feng'.encode('utf-8'))
12 
13 客户端

View Code

service.py

澳门金沙国际 161

 1 #_*_coding:utf-8_*_
 2 __author__ = 'Linhaifeng'
 3 from socket import *
 4 ip_port=('127.0.0.1',8080)
 5 
 6 tcp_socket_server=socket(AF_INET,SOCK_STREAM)
 7 tcp_socket_server.bind(ip_port)
 8 tcp_socket_server.listen(5)
 9 
10 
11 conn,addr=tcp_socket_server.accept()
12 
13 
14 data1=conn.recv(2) #一次没有收完整
15 data2=conn.recv(10)#下次收的时候,会先取旧的数据,然后取新的
16 
17 print('----->',data1.decode('utf-8'))
18 print('----->',data2.decode('utf-8'))
19 
20 conn.close()
21 
22 服务端

View Code

出口结果

-----> he
-----> llo feng

接收端由于没能一次将发送端三次发送的数目总体经受,导致粘包

 

拆包的发生事态

当发送端缓冲区的长度超过网卡的MTU时,tcp会将本次发送的数量拆成多少个数据包发送出去。

补给问题一:为什么tcp是可看重传输,udp是不可相信传输

tcp在数据传输时,发送端先把多少发送到自己的缓存中,然后协议决定将缓存中的数据发往对端,对端再次来到一个ack=1,发送端则清理缓存中的数据,对端重临ack=0,则再次发送数据,所以tcp是牢靠的。

而udp发送数据,对端是不会重回确认音讯的,由此不可信。

补给问题二:send(字节流)和recv(1024)及sendall

recv里指定的1024意思是从缓存里四次拿出1024个字节的数目

send的字节流是先放入己端缓存,然后由协和决定将缓存内容发往对端,即使待发送的字节流大小大于缓存剩余空间,那么数量丢失,用sendall就会循环调用send,数据不会丢掉。

send 和 recv:
1.不管是recv还是send都不是直接接收对方的数据,而是操作自己的操作系统内存-->不是一个send对应一个recv
2.recv阶段,耗时分析:
  wait data 耗时非常长
  copy data 耗时短
  send耗时分析:
  copy data

十三. 高等的化解粘包处理办法

 思路: 为字节流加上自定义固定长度报头,报头中带有字节流长度,然后五回send到对端,对端在收受时,先从缓存中取出定长的报头,然后再取真实数据。

struct模块 

该模块可以把一个档次,如数字,转成固定长度的bytes

>>> struct.pack(‘i’,1111111111111)

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)

澳门金沙国际 162澳门金沙国际 163

#_*_coding:utf-8_*_
#http://www.cnblogs.com/coser/archive/2011/12/17/2291160.html
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))

有关struct的详尽用法

澳门金沙国际 164澳门金沙国际 165

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)

澳门金沙国际 166澳门金沙国际 167

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)

规律分析: 我们得以把报头做成字典,字典里含有将要发送的实在数据的详细音讯,然后json系列化,然后用struck将系列化后的数量长度打包成4个字节(4个字节丰裕用了)

发送时:

头阵报头长度

再编码报头内容然后发送

末段发真实内容

接收时:

先手报头长度,用struct取出来

据悉取出的长短收取报头内容,然后解码,反系列化

从反体系化的结果中取出待取数据的详细消息,然后去取真实的数码内容

 示例1:

澳门金沙国际 168服务端

澳门金沙国际 169澳门金沙国际 170

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

示例2:

萧规曹随FTP上传下载文件

澳门金沙国际 171澳门金沙国际 172

import socket
import struct
import json
import subprocess
import os

class MYTCPServer:
    address_family = socket.AF_INET

    socket_type = socket.SOCK_STREAM

    allow_reuse_address = False

    max_packet_size = 8192

    coding='utf-8'

    request_queue_size = 5

    server_dir='file_upload'

    def __init__(self, server_address, bind_and_activate=True):
        """Constructor.  May be extended, do not override."""
        self.server_address=server_address
        self.socket = socket.socket(self.address_family,
                                    self.socket_type)
        if bind_and_activate:
            try:
                self.server_bind()
                self.server_activate()
            except:
                self.server_close()
                raise

    def server_bind(self):
        """Called by constructor to bind the socket.
        """
        if self.allow_reuse_address:
            self.socket.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, 1)
        self.socket.bind(self.server_address)
        self.server_address = self.socket.getsockname()

    def server_activate(self):
        """Called by constructor to activate the server.
        """
        self.socket.listen(self.request_queue_size)

    def server_close(self):
        """Called to clean-up the server.
        """
        self.socket.close()

    def get_request(self):
        """Get the request and client address from the socket.
        """
        return self.socket.accept()

    def close_request(self, request):
        """Called to clean up an individual request."""
        request.close()

    def run(self):
        while True:
            self.conn,self.client_addr=self.get_request()
            print('from client ',self.client_addr)
            while True:
                try:
                    head_struct = self.conn.recv(4)
                    if not head_struct:break

                    head_len = struct.unpack('i', head_struct)[0]
                    head_json = self.conn.recv(head_len).decode(self.coding)
                    head_dic = json.loads(head_json)

                    print(head_dic)
                    #head_dic={'cmd':'put','filename':'a.txt','filesize':123123}
                    cmd=head_dic['cmd']
                    if hasattr(self,cmd):
                        func=getattr(self,cmd)
                        func(head_dic)
                except Exception:
                    break

    def put(self,args):
        file_path=os.path.normpath(os.path.join(
            self.server_dir,
            args['filename']
        ))

        filesize=args['filesize']
        recv_size=0
        print('----->',file_path)
        with open(file_path,'wb') as f:
            while recv_size < filesize:
                recv_data=self.conn.recv(self.max_packet_size)
                f.write(recv_data)
                recv_size+=len(recv_data)
                print('recvsize:%s filesize:%s' %(recv_size,filesize))


tcpserver1=MYTCPServer(('127.0.0.1',8080))

tcpserver1.run()






#下列代码与本题无关
class MYUDPServer:

    """UDP server class."""
    address_family = socket.AF_INET

    socket_type = socket.SOCK_DGRAM

    allow_reuse_address = False

    max_packet_size = 8192

    coding='utf-8'

    def get_request(self):
        data, client_addr = self.socket.recvfrom(self.max_packet_size)
        return (data, self.socket), client_addr

    def server_activate(self):
        # No need to call listen() for UDP.
        pass

    def shutdown_request(self, request):
        # No need to shutdown anything.
        self.close_request(request)

    def close_request(self, request):
        # No need to close anything.
        pass

服务端

服务端

澳门金沙国际 173澳门金沙国际 174

import socket
import struct
import json
import os


class MYTCPClient:
    address_family = socket.AF_INET

    socket_type = socket.SOCK_STREAM

    allow_reuse_address = False

    max_packet_size = 8192

    coding='utf-8'

    request_queue_size = 5

    def __init__(self, server_address, connect=True):
        self.server_address=server_address
        self.socket = socket.socket(self.address_family,
                                    self.socket_type)
        if connect:
            try:
                self.client_connect()
            except:
                self.client_close()
                raise

    def client_connect(self):
        self.socket.connect(self.server_address)

    def client_close(self):
        self.socket.close()

    def run(self):
        while True:
            inp=input(">>: ").strip()
            if not inp:continue
            l=inp.split()
            cmd=l[0]
            if hasattr(self,cmd):
                func=getattr(self,cmd)
                func(l)


    def put(self,args):
        cmd=args[0]
        filename=args[1]
        if not os.path.isfile(filename):
            print('file:%s is not exists' %filename)
            return
        else:
            filesize=os.path.getsize(filename)

        head_dic={'cmd':cmd,'filename':os.path.basename(filename),'filesize':filesize}
        print(head_dic)
        head_json=json.dumps(head_dic)
        head_json_bytes=bytes(head_json,encoding=self.coding)

        head_struct=struct.pack('i',len(head_json_bytes))
        self.socket.send(head_struct)
        self.socket.send(head_json_bytes)
        send_size=0
        with open(filename,'rb') as f:
            for line in f:
                self.socket.send(line)
                send_size+=len(line)
                print(send_size)
            else:
                print('upload successful')


client=MYTCPClient(('127.0.0.1',8080))

client.run()

客户端

 

5.粘包解决办法

粘包问题的原故在于接收端不亮堂发送端将要传送的字节流的长短,所以解决粘包的主意就是环绕,怎么样让发送端在发送数据前,把温馨即将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。

首先步:先获得数量的长度

其次步:接收真实的数量

 先来介绍下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

澳门金沙国际 175

 

但只顾类型如数字是有限制的,超出范围就会报错

>>> struct.pack(‘i’,1111111111111)

。。。。。。。。。

struct.error: ‘i’ format requires -2147483648 <=
number <= 2147483647  #那些是限制

澳门金沙国际 176

1 import struct
2 
3 res = struct.pack('i', 1235)
4 print(res,type(res), len(res))
5 
6 obj = struct.unpack('i', res)
7 print(obj)

struct 用法

出口结果

b'\xd3\x04\x00\x00' <class 'bytes'> 4
(1235,)

在多少发送端将数据长度打包,发送给接收端,解包获取实际数目标尺寸。

 

 不难版本报头自制

client.py

澳门金沙国际 177

 1 import socket, struct
 2 
 3 phone = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
 4 print(phone)
 5 
 6 phone.connect(('127.0.0.1',9900)) #端口范围0-65535,0-1024给操作系统用的
 7 
 8 while True:
 9     #1、发命令
10     msg = input('>>:').strip()
11     if not msg:continue
12     phone.send(msg.encode('utf-8'))
13 
14     #2、拿到命令的结果,并打印
15 
16     #第一步:先收报头
17     header = phone.recv(4)
18     #第二步:从报头中解析出对真实数据的描述信息
19     total_size = struct.unpack('i',header)[0]
20 
21     #第三部:接收真实数据
22     recv_size = 0
23     recv_data = b''
24     while recv_size < total_size:
25         data = phone.recv(1024)
26         recv_data += data
27         recv_size += len(data)
28 
29     print(data.decode('gbk'))
30     # windows上,res.stdout.read()读出的就是GBK编码,因此此处也用GBK编码,linux上默认是utf-8
31 
32 phone.close()

自制报头

service.py

澳门金沙国际 178

 1 import socket,subprocess,struct
 2 
 3 phone = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
 4 phone.bind(('127.0.0.1',9900)) #端口范围0-65535,0-1024给操作系统用的
 5 phone.listen(5) #最大链接挂起数
 6 
 7 print('starting...')
 8 while True:
 9     conn,client = phone.accept() #监听
10 
11     while True: #通讯循环
12         try:
13             #1、收命令
14             cmd = conn.recv(1024) # 单位:bytes,  1024代表最大接收1024个bytes
15             #conn tcp协议三次握手的成果,双向链接
16             if not cmd: break
17             #2、执行命令、拿到结果,命令的结果存入stdout=subprocess.PIPE管道,而不是直接输出到终端
18             obj = subprocess.Popen(cmd.decode('utf-8'),shell=True,
19                                    stdout=subprocess.PIPE,
20                                    stderr=subprocess.PIPE)
21             print(obj)
22             stdout = obj.stdout.read()
23             stderr = obj.stderr.read() #s收发都是bytes格式
24 
25             #3、把命令的结果返回给客户端
26             #第一步:制作固定长度的报头
27             total_size = len(stdout)+len(stderr)
28             header = struct.pack('i', total_size)
29 
30             #第二步:把报头(固定长度)发送给客户端
31             conn.send(header)
32 
33             #第三步:再发送真实数据
34             conn.send(stdout)
35             conn.send(stderr)
36 
37         except ConnectionResetError:
38             break
39     conn.close()
40 
41 phone.close()

自制报头

 

高阶报头自制

上述讲解了简便易行报头的自制,但有缺陷:

1、报头存有的信息少。

2、struct模块打包的int数字有限定,普通指令的结果长度即使不会超越这么些限制,不过上传下载文件时就很有可能会超过此限制,因而上面介绍同样选取struct模块来自制跟高端的报头。

以字典的格局打造报头,字典中得以存文件名、文件md5值、文件大小等,再将字典种类化,将连串化的字符串长度通过struct
pack,这样既可让报头存有丰盛的音信,又不会超过struct模块打包的int的数字范围。

client.py

澳门金沙国际 179

 1 import socket, struct, json
 2 
 3 phone = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
 4 print(phone)
 5 
 6 phone.connect(('127.0.0.1',9900)) #端口范围0-65535,0-1024给操作系统用的
 7 
 8 while True:
 9     #1、发命令
10     msg = input('>>:').strip()
11     if not msg:continue
12     phone.send(msg.encode('utf-8'))
13 
14     #2、拿到命令的结果,并打印
15 
16     #第一步:先收报头长度
17     obj = phone.recv(4)
18     header_size = struct.unpack('i',obj)[0]
19     # 第二步:再收报头
20     header = phone.recv(header_size)
21 
22     #第三步:从报头中解析出对真实数据的描述信息
23     header_dic = json.loads(header)
24     total_size = header_dic['total_size']
25 
26     #第三部:接收真实数据
27     recv_size = 0
28     recv_data = b''
29     while recv_size < total_size:
30         data = phone.recv(1024)
31         recv_data += data
32         recv_size += len(data)
33 
34     print(data.decode('gbk'))
35     # windows上,res.stdout.read()读出的就是GBK编码,因此此处也用GBK编码,linux上默认是utf-8
36 
37 phone.close()

高阶报头自制

service.py

澳门金沙国际 180

 1 import socket, subprocess, struct, json
 2 
 3 phone = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
 4 phone.bind(('127.0.0.1',9900)) #端口范围0-65535,0-1024给操作系统用的
 5 phone.listen(5) #最大链接挂起数
 6 
 7 print('starting...')
 8 while True:
 9     conn,client = phone.accept() #监听
10 
11     while True: #通讯循环
12         try:
13             #1、收命令
14             cmd = conn.recv(1024) # 单位:bytes,  1024代表最大接收1024个bytes
15             #conn tcp协议三次握手的成果,双向链接
16             if not cmd: break
17             #2、执行命令、拿到结果,命令的结果存入stdout=subprocess.PIPE管道,而不是直接输出到终端
18             obj = subprocess.Popen(cmd.decode('utf-8'),shell=True,
19                                    stdout=subprocess.PIPE,
20                                    stderr=subprocess.PIPE)
21             print(obj)
22             stdout = obj.stdout.read()
23             stderr = obj.stderr.read() #s收发都是bytes格式
24 
25             #3、把命令的结果返回给客户端
26             #第一步:制作报头
27 
28             header_dic = {
29                 'filename':'a.txt',
30                 'md5':'xxfdxxx',
31                 'total_size': len(stdout)+len(stderr)
32             }
33             header_json = json.dumps(header_dic)
34             header_types = header_json.encode('utf-8')
35 
36             #第二步:把报头(固定长度)发送给客户端
37             conn.send(struct.pack('i',len(header_types)))
38 
39             #第三步:再发送报头、
40             conn.send(header_types)
41 
42             #第四步:再发送真实数据
43             conn.send(stdout)
44             conn.send(stderr)
45 
46         except ConnectionResetError:
47             break
48     conn.close()
49 
50 phone.close()

高阶报头自制

十四.  认证客户端的链接合法性

若是你想在分布式系统中贯彻一个简单易行的客户端链接验证作用,又不像SSL那么复杂,那么利用hmac+加盐的不二法门来完结。

澳门金沙国际 181澳门金沙国际 182

from socket import *
import hmac,os

secret_key=b'linhaifeng bang bang bang'
def conn_auth(conn):
    '''
    认证客户端链接
    :param conn:
    :return:
    '''
    print('开始验证新链接的合法性')
    msg=os.urandom(32)
    conn.sendall(msg)
    h=hmac.new(secret_key,msg)
    digest=h.digest()
    respone=conn.recv(len(digest))
    return hmac.compare_digest(respone,digest)

def data_handler(conn,bufsize=1024):
    if not conn_auth(conn):
        print('该链接不合法,关闭')
        conn.close()
        return
    print('链接合法,开始通信')
    while True:
        data=conn.recv(bufsize)
        if not data:break
        conn.sendall(data.upper())

def server_handler(ip_port,bufsize,backlog=5):
    '''
    只处理链接
    :param ip_port:
    :return:
    '''
    tcp_socket_server=socket(AF_INET,SOCK_STREAM)
    tcp_socket_server.bind(ip_port)
    tcp_socket_server.listen(backlog)
    while True:
        conn,addr=tcp_socket_server.accept()
        print('新连接[%s:%s]' %(addr[0],addr[1]))
        data_handler(conn,bufsize)

if __name__ == '__main__':
    ip_port=('127.0.0.1',9999)
    bufsize=1024
    server_handler(ip_port,bufsize)

服务端

澳门金沙国际 183澳门金沙国际 184

from socket import *
import hmac,os

secret_key=b'linhaifeng bang bang bang'
def conn_auth(conn):
    '''
    验证客户端到服务器的链接
    :param conn:
    :return:
    '''
    msg=conn.recv(32)
    h=hmac.new(secret_key,msg)
    digest=h.digest()
    conn.sendall(digest)

def client_handler(ip_port,bufsize=1024):
    tcp_socket_client=socket(AF_INET,SOCK_STREAM)
    tcp_socket_client.connect(ip_port)

    conn_auth(tcp_socket_client)

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

        tcp_socket_client.sendall(data.encode('utf-8'))
        respone=tcp_socket_client.recv(bufsize)
        print(respone.decode('utf-8'))
    tcp_socket_client.close()

if __name__ == '__main__':
    ip_port=('127.0.0.1',9999)
    bufsize=1024
    client_handler(ip_port,bufsize)

客户端(合法)

澳门金沙国际 185澳门金沙国际 186

from socket import *

def client_handler(ip_port,bufsize=1024):
    tcp_socket_client=socket(AF_INET,SOCK_STREAM)
    tcp_socket_client.connect(ip_port)

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

        tcp_socket_client.sendall(data.encode('utf-8'))
        respone=tcp_socket_client.recv(bufsize)
        print(respone.decode('utf-8'))
    tcp_socket_client.close()

if __name__ == '__main__':
    ip_port=('127.0.0.1',9999)
    bufsize=1024
    client_handler(ip_port,bufsize)

客户端(违法:不知底加密方法)

澳门金沙国际 187澳门金沙国际 188

from socket import *
import hmac,os

secret_key=b'linhaifeng bang bang bang1111'
def conn_auth(conn):
    '''
    验证客户端到服务器的链接
    :param conn:
    :return:
    '''
    msg=conn.recv(32)
    h=hmac.new(secret_key,msg)
    digest=h.digest()
    conn.sendall(digest)

def client_handler(ip_port,bufsize=1024):
    tcp_socket_client=socket(AF_INET,SOCK_STREAM)
    tcp_socket_client.connect(ip_port)

    conn_auth(tcp_socket_client)

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

        tcp_socket_client.sendall(data.encode('utf-8'))
        respone=tcp_socket_client.recv(bufsize)
        print(respone.decode('utf-8'))
    tcp_socket_client.close()

if __name__ == '__main__':
    ip_port=('127.0.0.1',9999)
    bufsize=1024
    client_handler(ip_port,bufsize)

客户端(非法:不知道secret_key)

 

 udp 协议套接字

十五. socketserver已毕产出

待补充…

 

 

 

 

参考资料: 

 

tcp基于链接通讯

  • 基于链接,则需求listen(backlog),指定连接池的轻重
  • 依据链接,必须先运行的服务端,然后客户端发起链接请求
  • 对此mac系统:倘诺一端断开了链接,那别的一端的链接也随着完蛋recv将不会堵塞,收到的是空(解决格局是:服务端在收音信后增加if判断,空音信就break掉通讯循环)
  • 对此windows/linux系统:即便一端断开了链接,那别的一端的链接也随后完蛋recv将不会卡住,收到的是空(解决形式是:服务端通讯循环内加尤其处理,捕捉到很是后就break掉通信循环)

udp无链接

udp 不需要经过3次握手和4次挥手,不需要提前建立连接,直接发数据就行。
  • 无链接,由此无需listen(backlog),越发没有何样连接池之说了
  • 无链接,udp的sendinto不用管是不是有一个正值周转的服务端,可以己端一个劲的发信息,只然则数据丢失
  • recvfrom收的多少低于sendinto发送的多少时,在mac和linux系统上多少直接丢掉,在windows系统上发送的比收受的大平昔报错
  • 只有sendinto发送数据没有recvfrom收多少,数据丢失
  • 一个sendto对应一个recvfrom,不会爆发粘包问题

       udp协议就算不会发生粘包,但
udp协议不安全,tcp协议会在发多少前发个音讯,在接收端回复确认同以接收数据后,才会发送数据,发送数据
       
 后还要拭目以待接收端回复已收到后才会一连发送,因而tcp协议是平安无事安全的。

client.py 

澳门金沙国际 189

 1 import socket
 2 # 建立套接字对象
 3 client = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM)
 4 #client.connect(('127.0.0.0',8080)) #udp没有链接
 5 
 6 
 7 while True:
 8     msg = input('>>:').strip()
 9     client.sendto(msg.encode('utf-8'),('127.0.0.1',8080)) #udp没有链接,发送信息必须指定ip和端口
10 
11     data,server_addr = client.recvfrom(1024)
12     print(data,server_addr)
13 
14 client.close()

udp套接字 client

>>:hah
b'HAH' ('127.0.0.1', 8080)
>>:yy
b'YY' ('127.0.0.1', 8080)
>>:

service.py

澳门金沙国际 190

 1 import socket
 2 # 建立套接字对象
 3 server = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM)
 4 server.bind(('127.0.0.1',8080))
 5 
 6 #server.listen() #监听最大链接数,udp没有链接
 7 #server.accept() #建立链接,udp无链接
 8 
 9 while True:
10     data,client = server.recvfrom(1024)
11     print(data,client) #返回数据和数据发送端的ip和端口
12     server.sendto(data.upper(),client) #udp没有链接,发送信息必须指定ip和端口
13 
14 server.close()

udp套接字 server

b'hah' ('127.0.0.1', 59001)
b'yy' ('127.0.0.1', 59001)

  

 

 

 

Socket套接字方法 socket 实例类 (8-10分钟) socket.socket(family=AF_INET,
type=SOCK_STREAM, proto=0, fileno=None) family…

相关文章