python3-socket黏包现象

import subprocess

# dir为需要执行的命令(win下)
# shell=True 可以写一个普通系统命令
# stderr=subprocess.PIPE stderr存放错误信息 subprocess.PIPE表示一个容器，存放信息的
# stdout=subprocess.PIPE stdout存放正常信息 读取时，只能从subprocess.PIPE中读取一次结果
res = subprocess.Popen('dir', shell=True, stderr=subprocess.PIPE, stdout=subprocess.PIPE)

import socket

sk = socket.socket()
sk.bind(('127.0.0.1', 9595))
sk.listen()

conn, addr = sk.accept()
while True:
    cmd = input('>>>')  # 输入需要执行的远程命令
    conn.send(cmd.encode('utf-8'))
    if cmd == 'q':break
    ret1 = conn.recv(1024)  # 需要接受两个信息,因为subprocess会返回错误的执行，和正确的执行
    ret2 = conn.recv(1024)
    print('stdout : ', ret1.decode('gbk'))  # 打印返回的正确信息(win系统命令信息)解码成gbk
    print('stderr : ', ret2.decode('gbk'))  # 打印返回的错误信息(win系统命令信息)解码成gbk

conn.close()
sk.close()

import socket
import subprocess

sk = socket.socket()
sk.connect(('127.0.0.1', 9595))
while True:
    cmd = sk.recv(1024).decode('utf-8')  # 接收传过来的命令
    if cmd == 'q':break

    # 执行系统命令
    ret = subprocess.Popen(cmd, shell=True, stdout=subprocess.PIPE, stderr=subprocess.PIPE)
    out = ret.stdout.read()  # 执行系统命令正确的信息
    err = ret.stderr.read()  # 执行系统命令错误的信息
    print(out.decode('gbk'), '*****\n', err.decode('gbk'))  # 打印执行效果
    sk.send(b'out' + out)  # 把正确信息传过去(b'out'+)，防止发送信息为空,进程卡住
    sk.send(b'err' + err)  # 把错误信息传过去(b'out'+), 防止发送信息为空,进程卡住
sk.close()

当发送端缓冲区的长度大于网卡的MTU时，tcp会将这次发送的数据拆成几个数据包发送出去。 
MTU是Maximum Transmission Unit的缩写。意思是网络上传送的最大数据包。MTU的单位是字节。 
大部分网络设备的MTU都是1500。如果本机的MTU比网关的MTU大，大的数据包就会被拆开来传送，
这样会产生很多数据包碎片，增加丢包率，降低网络速度

  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。 
对于空消息：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），也可以被发送，
udp协议会帮你封装上消息头发送过去。 
  可靠黏包的tcp协议：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

   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

from socket import *
import subprocess

ip_port=('127.0.0.1',9000)
bufsize=1024

udp_server=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM)
udp_server.setsockopt(SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,1)
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(b'stderr : '+ stderr,addr)
    udp_server.sendto(b'stdout : ' + stdout,addr)
udp_server.close()

from socket import *
ip_port=('127.0.0.1',9000)
bufsize=4096

udp_client=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM)

while True:
    msg=input('>>: ').strip()
    udp_client.sendto(msg.encode('utf-8'),ip_port)
    err,addr=udp_client.recvfrom(bufsize)
    out,addr=udp_client.recvfrom(bufsize)
    if err:
        print('error : %s'%err.decode('gbk'),end='')
    if out:
        print(out.decode('gbk'), end='')

  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。 
   对于空消息：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），也可以被发送，udp协议会帮你封装上消息头
发送过去。 
不可靠不黏包的udp协议：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。

   用UDP协议发送时，用sendto函数最大能发送数据的长度为：65535- IP头(20) – UDP头(8)＝65507字节。用sendto函数
发送数据时，如果发送数据长度大于该值，则函数会返回错误。（丢弃这个包，不进行发送） 
   用TCP协议发送时，由于TCP是数据流协议，因此不存在包大小的限制（暂不考虑缓冲区的大小），这是指在用send函数时
数据长度参数不受限制。而实际上，所指定的这段数据并不一定会一次性发送出去，如果这段数据比较长，会被分段发送，
如果比较短，可能会等待和下一次数据一起发送。

from socket import *
ip_port=('127.0.0.1',8080)

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

conn,addr=tcp_socket_server.accept()

data1=conn.recv(10)
data2=conn.recv(10)
print('----->',data1.decode('utf-8'))
print('----->',data2.decode('utf-8'))

conn.close()

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

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

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

from socket import *
ip_port=('127.0.0.1',8080)

tcp_socket_server=socket(AF_INET,SOCK_STREAM)
tcp_socket_server.bind(ip_port)
tcp_socket_server.listen(5)
conn,addr=tcp_socket_server.accept()
data1=conn.recv(2) #一次没有收完整
data2=conn.recv(10)#下次收的时候,会先取旧的数据,然后取新的
print('----->',data1.decode('utf-8'))
print('----->',data2.decode('utf-8'))
conn.close()

import socket
BUFSIZE=1024
ip_port=('127.0.0.1',8080)
s=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
res=s.connect_ex(ip_port)
s.send('hello egg'.encode('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()

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('gbk'))

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)

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))

import os
import json
import struct
import socket

# ‪C:\Users\taoru\Desktop\Go语言编程_完整版_.pdf
sk = socket.socket()
sk.bind(('127.0.0.1',9000))
sk.listen()

conn,addr = sk.accept()
print(addr)
dic = {'filename':'Go语言编程_完整版_.pdf',
       'filesize':os.path.getsize(r'C:\Users\taoru\Desktop\Go语言编程_完整版_.pdf')}
# dic为自定义协议字典,需要传入文件名，文件大小，文件路径
str_dic = json.dumps(dic).encode('gbk')
dic_len = struct.pack('i', len(str_dic))  # 利用struct.pack
conn.send(dic_len)
conn.send(str_dic)
with open(r'C:\Users\taoru\Desktop\Go语言编程_完整版_.pdf', 'rb') as f:
    content = f.read()
conn.send(content)
conn.close()
sk.close()

import json
import struct
import socket

sk = socket.socket()
sk.connect(('127.0.0.1',9000))

dic_len = sk.recv(4)  # 接收文件的长度
dic_len = struct.unpack('i',dic_len)[0]
str_dic = sk.recv(dic_len).decode('gbk')
dic = json.loads(str_dic)

with open(dic['filename'],'wb') as f:
    content = sk.recv(dic['filesize'])
    f.write(content)
sk.close()