第一部分:简介tcp socket通信的底层原理
原理解析图:
1 socket通信过程如图所示:首先客户端将发送内容通过send()方法将内容发送到客户端计算机的内核区,然后由操作系统将内容通过底层路径发送到服务器端的内核区,然后由服务器程序通过recv()方法从服务器端计算机内核区取出数据。 2 因此我们可以了解到,send方法并不是直接将内容发送到服务器端,recv方法也并不是直接将从客户端发来的内容接收到服务器程序内存中,而是操作自己机器的内核区。
第二部分:产生粘包的原因(只针对tcp)
产生粘包的情况有两种:
1 1:当连续发送数据时,由于tcp协议的nagle算法,会将较小的内容拼接成大的内容,一次性发送到服务器端,因此造成粘包2 3 2:当发送内容较大时,由于服务器端的recv(buffer_size)方法中的buffer_size较小,不能一次性完全接收全部内容,因此在下一次请求到达时,接收的内容依然是上一次没有完全接收完的内容,因此造成粘包现象。
也就是说:接收方不知道该接收多大的数据才算接收完毕,造成粘包。
第三部分:如何解决上述两种粘包现象?
思路一:对于第一种粘包产生方式可以在两次send()直接使用recv()来阻止连续发送的情况发生。代码就不用展示了。
思路二:由于产生粘包的原因是接收方的无边界接收,因此发送端可以在发送数据之前向接收端告知发送内容的大小即可。代码示例如下:
方式一:分两次通讯分别传递内容大小和内容
服务器端代码:
1 # __author__:Kelvin 2 # date:2019/4/28 21:36 3 from socket import * 4 import subprocess 5 6 server = socket(AF_INET, SOCK_STREAM) 7 server.bind(("127.0.0.1", 8000)) 8 server.listen(5) 9 10 while True:11 conn, addr = server.accept()12 print("创建了一个新的连接!")13 while True:14 try:15 data = conn.recv(1024)16 if not data: break17 res = subprocess.Popen(data.decode("utf-8"), shell=True, stdout=subprocess.PIPE, stdin=subprocess.PIPE,18 stderr=subprocess.PIPE)19 err = res.stderr.read()20 if err:21 cmd_msg = err22 else:23 cmd_msg = res.stdout.read()24 if not cmd_msg: cmd_msg = "action success!".encode("gbk")25 length = len(cmd_msg)26 conn.send(str(length).encode("utf-8"))27 conn.recv(1024)28 conn.send(cmd_msg)29 except Exception as e:30 print(e)31 break
客户端代码:
1 # __author__:Kelvin 2 # date:2019/4/28 21:36 3 from socket import * 4 5 client = socket(AF_INET, SOCK_STREAM) 6 client.connect(("127.0.0.1", 8000)) 7 while True: 8 inp = input(">>:") 9 if not inp: continue10 if inp == "quit": break11 client.send(inp.encode("utf-8"))12 length = int(client.recv(1024).decode("utf-8"))13 client.send("ready!".encode("utf-8"))14 lengthed = 015 cmd_msg = b""16 while lengthed < length:17 cmd_msg += client.recv(1024)18 lengthed = len(cmd_msg)19 print(cmd_msg.decode("gbk"))
方式二:一次通讯直接传递内容大小和内容
服务器端:
1 # __author__:Kelvin 2 # date:2019/4/28 21:36 3 from socket import * 4 import subprocess 5 import struct 6 7 server = socket(AF_INET, SOCK_STREAM) 8 server.bind(("127.0.0.1", 8000)) 9 server.listen(5)10 11 while True:12 conn, addr = server.accept()13 print("创建了一个新的连接!")14 while True:15 try:16 data = conn.recv(1024)17 if not data: break18 res = subprocess.Popen(data.decode("utf-8"), shell=True, stdout=subprocess.PIPE, stdin=subprocess.PIPE,19 stderr=subprocess.PIPE)20 err = res.stderr.read()21 if err:22 cmd_msg = err23 else:24 cmd_msg = res.stdout.read()25 if not cmd_msg: cmd_msg = "action success!".encode("gbk")26 length = len(cmd_msg)27 conn.send(struct.pack("i", length))28 conn.send(cmd_msg)29 except Exception as e:30 print(e)31 break
客户端:
1 # __author__:Kelvin 2 # date:2019/4/28 21:36 3 from socket import * 4 import struct 5 6 client = socket(AF_INET, SOCK_STREAM) 7 client.connect(("127.0.0.1", 8000)) 8 while True: 9 inp = input(">>:")10 if not inp: continue11 if inp == "quit": break12 client.send(inp.encode("utf-8"))13 length = struct.unpack("i",client.recv(4))[0]14 lengthed = 015 cmd_msg = b""16 while lengthed < length:17 cmd_msg += client.recv(1024)18 lengthed = len(cmd_msg)19 print(cmd_msg.decode("gbk"))
上述两种方式均可以解决粘包问题。