贰拾陆

一、加入通信循环，使客户端和服务的可以相互发数据

​ 之前学习的通讯服务只可一次进行一次便退出，不符合实际应用需求，加装循环后，便可实现多次通讯。

​ server通讯循环：

import skcket
#生成一个socket对象
soc = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
#绑定地址和端口号
soc.bind(('127.0.0.1',8001))
#监听（半连接池）
soc.listen(5)
#等着客户端连接，coon相当于连接通道，addr是客户地址
conn,addr = soc.accept()
while Ture:
    #等待接收，最大收取1024字节
    data = conn.recv(1024)
    print(data)
#关闭通道
conn.close()
#关闭套接字
soc.close()

​ client通讯循环

import scket
soc = socket.skcoet()
soc,connect(('127.0.0.1',8001))
while Ture:
    in_s = input('输入要发送的数据：')
    #发送的数据必须是b格式,in_s.encode('utf-8')  把字符串编码成b格式
    #把b格式转成字符串
    ss = str(b'hello',encoding = 'utf8')
    ss = b'hello'.decode('utf8')
    # 把字符串转换成b格式
    by = bytes('hello',encoding = 'utf8')
    by = 'hello'.encode('utf8')

二、 加入连接循环，可以接收多个客户端的连接请求

​ 加入连接循环的server端

import  socket
soc = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
soc.bindsoc.bind(('127.0.0.1',8001))
soc.insten(s)
while Ture:
    print('等待客户链接')
    conn,addr = soc.accept()
    print('有个客户连接上了',addr)
    while Ture:
        try:
            #windows如果客户端断开,会报错,加了try
            #linux如果客户端,断开,不会报错,会收到空,所有当data为空时,也break
            #等待接收,最大收取1024个字节
            deta = conn.recv(1024)   #会卡主,当客户端有数据过来,才会执行
            if len(data) == 0: 处理linux客户端断开,如果在window下这段代码根本不会执行(即便是客服端发了空,这个地方也不会走到)
            	break
            print(data)
        except Exception:
            break
     conn.close()
soc.close()

三、 执行ssh命令的小案例subprocess

​ ssh是远程执行命令。

​ subprocess是执行系统命令的模块。

import subprocess
#执行系统命令，把执行的正确结果放到管道中
obj=subprocess.Popen('tasklistdd',shell=True,stdout=subprocess.PIPE,stderr=subprocess.PIPE)
#拿到正确结果的管道,读出里面的内容
ss = obj.stdout.read()
err = obj.stderr.read()
print('错误信息',str(err,encoding='gbk'))
#因为windows用的gbk编码,用gbk解码
print(str(ss,encoding='gbk'))

​ 执行ssh的server。

import sockrt
import subprocess
soc = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
soc.bind(('127.0.0.1',8001))
sco.linten(3)
while Ture:
    print('等待连接')
    conn,addr = soc.accept()
	print('有个客户端连接上了',addr)
	while Ture:
        try:
            data = conn.recv(1024)
			if len(data)==0:
            print(data)
			obj = subprocess.popen(str(data,encoding = 'utf8'))
            #执行正确的结果 b 格式,gbk编码(windows平台)
			msg = obj.stdout.read()
            #把执行的结果通过网络传给c端
            conn.send(msg)
       ecpect Exception:
        	break
       conn.close()
soc.close

​ 执行ssh的client。

import socket

soc=socket.socket()
soc.connect(('127.0.0.1',8001))
while True:
    in_s=input('请输入要执行的命令:')
    soc.send(in_s.encode('utf-8'))
    data=soc.recv(1024)
    print(str(data,encoding='gbk'))

#粘包:tcp会把数据量较小,时间间隔较短的数据,当做同一个包发送

四、 粘包问题

img

​ 发送端可以是一K一K地发送数据，而接收端的应用程序可以两K两K地提走数据，当然也有可能一次提走3K或6K数据，或者一次只提走几个字节的数据，也就是说，应用程序所看到的数据是一个整体，或说是一个流（stream），一条消息有多少字节对应用程序是不可见的，因此TCP协议是面向流的协议，这也是容易出现粘包问题的原因。而UDP是面向消息的协议，每个UDP段都是一条消息，应用程序必须以消息为单位提取数据，不能一次提取任意字节的数据，这一点和TCP是很不同的。怎样定义消息呢？可以认为对方一次性write/send的数据为一个消息，需要明白的是当对方send一条信息的时候，无论底层怎样分段分片，TCP协议层会把构成整条消息的数据段排序完成后才呈现在内核缓冲区。

​ 例如基于tcp的套接字客户端往服务端上传文件，发送时文件内容是按照一段一段的字节流发送的，在接收方看了，根本不知道该文件的字节流从何处开始，在何处结束。

​ 所谓粘包问题主要还是因为接收方不知道消息之间的界限，不知道一次性提取多少字节的数据所造成的。

​ 此外，发送方引起的粘包是由TCP协议本身造成的，TCP为提高传输效率，发送方往往要收集到足够多的数据后才发送一个TCP段。若连续几次需要send的数据都很少，通常TCP会根据优化算法把这些数据合成一个TCP段后一次发送出去，这样接收方就收到了粘包数据。

  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。
  2. 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。
  3. tcp是基于数据流的，于是收发的消息不能为空，这就需要在客户端和服务端都添加空消息的处理机制，防止程序卡住，而udp是基于数据报的，即便是你输入的是空内容（直接回车），那也不是空消息，udp协议会帮你封装上消息头。

​ udp的recvfrom是阻塞的，一个recvfrom(x)必须对唯一一个sendinto(y),收完了x个字节的数据就算完成,若是y>x数据就丢失，这意味着udp根本不会粘包，但是会丢数据，不可靠。

​ tcp的协议数据不会丢，没有收完包，下次接收，会继续上次继续接收，己端总是在收到ack时才会清除缓冲区内容。数据是可靠的，但是会粘包。

​ 两种情况下会发生粘包。

​ 1.发送端需要等缓冲区满才发送出去，造成粘包（发送数据时间间隔很短，数据了很小，会合到一起，产生粘包）。

​ 2.接收方不及时接收缓冲区的包，造成多个包接收（客户端发送了一段数据，服务端只收了一小部分，服务端下次再收的时候还是从缓冲区拿上次遗留的数据，产生粘包） 。

五、 解决粘包问题

5.1 struct模块

​ 该模块可以把字符打包成固定长度的字节。

​ struct模块最重要的两个函数就是pack()、unpack()方法：

​ 打包函数：pack(fmt, v1, v2, v3, ...)

​ 解包函数：unpack(fmt, buffer)

​ 其中，fmt是格式字符（format的谐音），struct模块支持的格式化字符如下表：

img

import struct
obj = sturct.pack('i',1098)
print(obj)
print(len(obj))

l = sturct.unpack('i',obj)[0]
print(l)

5.2 粘包问题解决办法

​ 通过数据报头部分获取数据长度，确保完整接受到一次请求后在进行下一次的数据，解决粘包问题。将报头使用struct打包成四个字节，确保报头可以完整发送，接收时进行解包。

​ server解决粘包问题

import socket
import subprocess
import struct
soc = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
soc.bind(('127.0.0.1'8001))
soc.listen(3)
while Ture:
    print('等待连接')
    conn,addr = soc.accept()
    print('已连接',addr)
    while Ture:
        try:
            data = conn.recv(1024)
            if len(data) == 0:
                break
            print(data)
            obj =subprocess.Popen(str(data,encoding='utf-8'),shell=True,stdout=subprocess.PIPE,stderr=subprocess.PIPE)
            msg = obj.stdout.read()
            l = len(msg)
            head = struct.pack('i',l)
            conn.send(head)
            conn.send(msg)
        except Exception:
            break
    conn.close()
soc.close()

​ client解决粘包问题

import socket
import steuct
soc = socket.socket()
soc.connect(('127.0.0.1',8001))

while Ture:
    in_s = input('输入命令：')
	soc.send(in_s.encode('utf8'))
    head = soc,recv(4)
    l = struct.unpack('i',head)[0]
	count = 0
    data_total = b''
	while count < l:
        if l < 1024:
            data = soc.recv(l)
        else:
            if l - count >= 1024
				data = soc.recv(1024)
            else:
                data = soc.recv(l - count)
        data_total += data
        count += len(data)
    print(str(data_total,encoding = 'utf8'))

5.3 最终解决办法

​ server解决粘包问题:

import socket
import subprocess
import struct
soc=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
soc.bind(('127.0.0.1',8001))
soc.listen(3)
while True:
    print('等待客户端连接')
    conn,addr=soc.accept()
    print('有个客户端连接上了',addr)
    while True:
        try:
            data=conn.recv(1024)
            if len(data)==0:
                break
            print(data)
            obj = subprocess.Popen(str(data,encoding='utf-8'), shell=True, stdout=subprocess.PIPE, stderr=subprocess.PIPE)
            #执行正确的结果 b 格式,gbk编码(windows平台)
            msg=obj.stdout.read()

            #发送的时候需要先把长度计算出来
            #头必须是固定长度
            #先发4位,头的长度
            import json
            dic={'size':len(msg)}
            dic_bytes=(json.dumps(dic)).encode('utf-8')
            #head_count是4个字节的长度
            head_count=struct.pack('i',len(dic_bytes))
            print(dic)
            conn.send(head_count)
            #发送头部内容
            conn.send(dic_bytes)
            #发了内容
            conn.send(msg)
        except Exception:

            break
    conn.close()
soc.close()

​ client解决粘包问题:

import socket
import struct
import json
soc=socket.socket()

soc.connect(('127.0.0.1',8001))
while True:
    in_s=input('请输入要执行的命令:')
    soc.send(in_s.encode('utf-8'))
    #头部字典的长度
    head_dic_len=soc.recv(4)
    #解出真正的长度
    head_l=struct.unpack('i',head_dic_len)[0]
    #byte 字典的长度
    #收真正的头部字典
    dic_byte=soc.recv(head_l)
    head=json.loads(dic_byte)
    print(head)
    l=head['size']
    count=0
    data_total=b''
    print(l)
    while count<l:
        if l<1024: #如果接受的数据小于1024 ,直接接受数据大小
            data=soc.recv(l)
        else:#如果接受的数据大于1024
            if l-count>=1024: #总数据长度-count(目前收到多少,count就是多少) 如果还大于1024  ,在收1024
                data=soc.recv(1024)
            else: #总数据长度-count(目前收到多少,count就是多少) 如果小于1024,只收剩下的部分就可
                data=soc.recv(l-count)

        data_total+=data
        count+=len(data)

    print(str(data_total,encoding='gbk'))

​

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