面向对象之套接字(socket)和黏包
面向对象之套接字(socket)和黏包
py3study
发布于 2020-01-19 15:46:11
发布于 2020-01-19 15:46:11
一丶套接字(socket)
tcp是基于链接的,必须先启动服务端,然后再启动客户端去链接服务端
基于UDP协议的socket
server端:
import socket
udp_sk = socket.socket(type=socket.SOCK_DGRAM) #创建一个服务器的套接字
udp_sk.bind(('127.0.0.1',9000)) #绑定服务器套接字
msg,addr = udp_sk.recvfrom(1024)
print(msg)
udp_sk.sendto(b'hi',addr) # 对话(接收与发送)
udp_sk.close() # 关闭服务器套接字client端:
import socket
ip_port=('127.0.0.1',9000)
udp_sk=socket.socket(type=socket.SOCK_DGRAM)
udp_sk.sendto(b'hello',ip_port)
back_msg,addr=udp_sk.recvfrom(1024)
print(back_msg.decode('utf-8'),addr)二丶粘包
在学习粘包之前我们先学几个新模块:
struct模块:
1、 struct.pack struct.pack用于将Python的值根据格式符，转换为字符串（因为Python中没有字节(Byte)类型，可以把这里的字符串理解为字节流，或字节数组）。其函数原型为：struct.pack(fmt, v1, v2, ...)，参数fmt是格式字符串，关于格式字符串的相关信息在下面有所介绍。v1, v2, ...表示要转换的python值。
2、 struct.unpack struct.unpack做的工作刚好与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)，该函数返回一个元组。
import struct
a = 20
b = 400
s = struct.pack('ii', a, b)
print(s, type(s))
#输出：b'\x14\x00\x00\x00\x90\x01\x00\x00' <class 'bytes'>
print('length: ', len(s))
#输出：length: 8
s2 = struct.unpack('ii', s)
print(s2)
#输出：(20, 400)
s2 = struct.unpack('ii', s)
#报错：unpack requires a buffer of 4 bytes
#==>解压需要一个4字节的缓冲区，也就是说'ii'表示8个字节的缓冲#格式符"i"表示转换为int，'ii'表示有两个int变量。
#进行转换后的结果长度为8个字节（int类型占用4个字节，两个int为8个字节）
可以使用python的内置函数repr来获取可识别的字符串，其中十六进制的0x00000014, 0x00001009分别表示20和400。
subprocess模块:
这个模块用的不多,只是用于执行复杂的系统命令而已..我们不必深究.
让我们基于tcp先制作一个远程执行命令的程序（命令ls -l ; lllllll ; pwd）
res=subprocess.Popen(cmd.decode('utf-8'),
shell=True,
stderr=subprocess.PIPE,
stdout=subprocess.PIPE)
的结果的编码是以当前所在的系统为准的，如果是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
且只能从管道里读一次结果
注意同时执行多条命令之后，得到的结果很可能只有一部分，在执行其他命令的时候又接收到之前执行的另外一部分结果，这种显现就是粘包。
那粘包的成因是什么呢?
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。那我们如何解决粘包呢?
1.我们可以用time模块,为两个文件之间设置一定的时间间隔,让两个不会粘结在一起,这个方法可行,但是会降低程序运行效率,而且很蠢.
2.我们上面讲过struct模块,我们可以用struct模块把报头的四个字节取出来,再解包获得文件的大小,通过解包出来的解包大小来读取数据.
服务端:
import socket
import subprocess
server = socket.socket()
server.bind(('127.0.0.1',8008))
server.listen(5)
while True:
print("server is working.....")
conn,addr = server.accept() #建立链接
# 字节类型
while True:
# 针对window系统
try:
cmd = conn.recv(1024).decode("utf8") # 阻塞
if cmd == b'exit': #判断与客户端链接是否结束
break
res=subprocess.Popen(cmd,
shell=True,
stderr=subprocess.PIPE,
stdout=subprocess.PIPE,
)
# print("stdout",res.stdout.read())
# print("stderr",res.stderr.read().decode("gbk"))
out=res.stdout.read()
err=res.stderr.read()
print("out响应长度",len(out)) #输出出来的长度
print("err响应长度",len(err)) #错误的长度
if err:
import struct
header_pack = struct.pack("i", len(err)) #压包
conn.send(header_pack) #发送
conn.send(err) #发送错误信息
else:
#构建报头
import struct
header_pack=struct.pack("i",len(out)) #压包
print("header_pack",header_pack) #压包信息
# # 发送报头
conn.send(str(len(out)).encode("utf8")) #发送压包
# 发送数据
conn.send(out) #发送输出出来的数据
except Exception as e: #错误信息处理
break
conn.close()服务端
客户端:
import socket
import struct
sk = socket.socket()
sk.connect(('127.0.0.1',8008))
while 1:
cmd = input("请输入命令：")
sk.send(cmd.encode('utf-8')) # 字节 #发送输出的指令
if cmd=="":
continue
if cmd == 'exit': #判断是否退出
break
data_length=int(sk.recv(1024).decode("utf8")) #接收到的信息
print("data_length",data_length) #打印出来
recv_data_length=0 #接收到的长度
recv_data=b""
while recv_data_length<data_length: #如果接收到的长度小于设定的数据长度,则全输出出来,否则直接输出最大长度
data=sk.recv(1024) #阻塞 设定最大输出长度
recv_data_length+=len(data) #计算数据长度
recv_data+=data
print(recv_data.decode("gbk"))
sk.close()客户端
3.还可以通过客户端发一个数据,服务器回一个数据,表示已经收到,然后再发送数据,这样就不会导致粘包了.
服务端:
import socket
import json
sock = socket.socket()
sock.bind(("192.168.13.226",8080))
sock.listen(5)
while 1:
print("正在等待链接.....")
conn,addr = sock.accept() #建立链接
while 1:
data = conn.recv(1024).decode("utf8") #接收数据,并解码
file_info = json.loads(data)
print("file_info",file_info) #查看反序列化出来的是什么
#文件信息
action = file_info.get("action")
filename = file_info.get("filename")
filesize = file_info.get("filesize")
conn.send(b"200") #告诉客户端,我已准备接收数据
#接收文件数据
with open("put/" + filename,"wb") as f:
recv_data_length = 0
while recv_data_length < filesize:
data = conn.recv(1024)
recv_data_length += len(data)
f.write(data)
print("总文件大小为%s,已接收%s"% (filesize,recv_data_length))
print("接收成功! ")服务端
客户端:
import socket
import os
import json
sock = socket.socket()
sock.connect(("192.168.13.226",8080))
while 1:
cmd = input("请输入命令:") #put 111.jpg
action,filename = cmd.strip().split(" ")
filesize = os.path.getsize(filename)
file_info = {
"action":action, #命令
"filename":filename, #文件名字
"filesize":filesize #文件大小
}
file_info_json = json.dumps(file_info).encode("utf8") #将字典序列化
sock.send(file_info_json) #发送序列化后的字典
#确认服务端接收到了文件信息
code = sock.recv(1024).decode("utf8")
if code == "200": #服务端已准备接收文件
#发送文件数据
with open(filename,"rb")as f:
for line in f: #把文件一行一行的发过去
sock.send(line)
else:
print("服务器异常! ")客户端
关于hashlib补充
import hashlib
md5=hashlib.md5()
md5.update(b"hello")
md5.update(b"yuan")
print(md5.hexdigest())
print(len(md5.hexdigest()))
#helloyuan: d843cc930aa76f7799bba1780f578439
# d843cc930aa76f7799bba1780f578439综合例题:上传文件
服务端
import struct
import socket
import json
import hashlib
sock = socket.socket()
sock.bind(("127.0.0.1",8080))
sock.listen(5)
while 1:
print("正在等待连接.....")
conn,addr = sock.accept()
while 1:
#接收json的打包长度
file_info_length_pack = conn.recv(4)
file_info_length = struct.unpack("i",file_info_length_pack)[0] #解包
#接收json字符串
file_info_json = conn.recv(file_info_length).decode("utf8")
file_info = json.loads(file_info_json) #反序列化
action = file_info.get("action")
filename = file_info.get("filename")
filesize = file_info.get("filesize")
#循环接收文件
md5 = hashlib.md5()
with open("put/"+ filename,"wb") as f:
recv_data_length = 0
while recv_data_length < filesize:
data = conn.recv(1024)
recv_data_length += len(data)
f.write(data)
#MD5摘要
md5.update(data) #写入要加密的的东西
print("文件总大小:%s,已成功接收%s"% (filesize,recv_data_length))
print("接收成功!")
conn.send(b"OK")
print(md5.hexdigest())
md5_val = md5.hexdigest() #解密
client_md5 = conn.recv(1024).decode('utf8')
if md5_val == client_md5:
conn.send(b"203")
else:
conn.send(b"204")服务端
客户端
import socket
import os
import json
import struct
import hashlib
sock = socket.socket()
sock.connect(("127.0.0.1",8080))
while 1:
cmd = input("请输入命令:") #put 111.jpg
action,filename = cmd.strip().split(" ")
filesize = os.path.getsize(filename) #获取文件大小
file_info = {
"action":action, #命令
"filename":filename,#名字
"filesize":filesize,#文件大小
}
#将file_info字典先序列化,再编码赋值给file_info_json
file_info_json = json.dumps(file_info).encode("utf8")
#打包
ret = struct.pack("i",len(file_info_json))
#发送file_info_json的打包长度
sock.send(ret)
#发送 file_info_json字节串
sock.send(file_info_json)
#发送 文件数据
md5 = hashlib.md5()
with open(filename,"rb") as f:
for line in f:
sock.send(line)
md5.update(line) #写入要加密的东西
data = sock.recv(1024)
print(md5.hexdigest())
md5_val = md5.hexdigest() #获取密文
sock.send(md5_val.encode("utf8"))
is_valid = sock.recv(1024).decode("utf8")
if is_valid == "203":
print("文件完整!")
else:
print("文件上传失败!")客户端
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原始发表：2019-03-06 ，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除
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