python 粘包问题及解决方法

一粘包

　　TCP协议是面向对象的，面向流的，提高可靠性服务。使用了优化算法，Nagle算法。将多次间隔较少且数据量小的数据，合并成一个大的数据块，然后进行封包。这样接收端就很难分辨出来。TCP协议数据是可靠的，但是会粘包。

　　问题的关键是另一端并不知道你要传多少字节的数据，处理办法是必须先传一个报头，告诉另一端我要发送多少，然后另一端就接收指定数量的字节，这是可以做到的。粘包问题就解决了。

　　借助struct模块来解决。

二 struct模块

import struct
res=struct.pack('i',111)
print(res,len(res))
res=struct.pack('i',11111111)
print(res,len(res))

　　输出：

b'o\x00\x00\x00' 4
b'\xc7\x8a\xa9\x00' 4

　　struct模块对int类型的数字进行字节化，（bytes方法是把字符串类型的字节化），一定范围内的数字字节化后的长度都是4个字节。

import struct
res=struct.pack('i',111)        #'i’是表示整数格式
print(res,len(res))
ret=struct.unpack('i',res)     #unpack的结果是一个元组
print(ret)
print(ret[0])                   #取第一个值，便是pack的整数

　　输出：

b'o\x00\x00\x00' 4
(111,)
111

三彻底解决粘包问题。

　　思路：

　　A想要给B发送一个字典，这个字典包含filename，filesize，md5等等信息，怎么发送呢

　　先用json把字典序列化为字符串，然后字节化。用len方法取其长度 length。这个length就是字典字符串化字节化的长度。

　　在用sturct模块，pack方法将上面取到的length，字节化的结果，传给B，这个结果固定长度为4。

　　B这边，先recv(4)，拿到后，用struct的unpack方法，取到的就是字典字符串化字节化的长度length。

　　在recv(length)，拿到的就是字典字符串化字节化的结果。这个结果怎么来的就怎么倒回去，decode，json.loads()，拿到字典。拿到filesize。

　　while循环，接收长度为filesize的字节。

　　到此，粘包问题解决，大功告成。

　　简言之：

　　　　服务器　　1 发送报头的长度。借用struct模块客户端 1 接收报头的长度。 recv（4），struct模块unpack取到报头的长度length

　　　　　　　　　2 发送报头。借用json模块 2 接收报头。 recv（lenth）。json反序列化得到报头。报头中有‘’size‘’

　　　　　　　　 3 发送真实数据 3 接收真实数据报头中含有size，对应真实数据的数据。

　　客户端：

import socket
import struct
import json
#1、买手机
phone=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)

#2、打电话
phone.connect(('127.0.0.1',8092))

#3、发收消息
while True:
    cmd=input('>>: ').strip()
    if cmd == 'quit':break
    if not cmd:continue
    phone.send(cmd.encode('utf-8'))
    #先收报头长度
    obj=phone.recv(4)
    header_size=struct.unpack('i',obj)[0]

    #再收报头
    header_bytes=phone.recv(header_size)
    header_json=header_bytes.decode('utf-8')
    header_dic=json.loads(header_json)
    print(header_dic)
    #最后循环收真实的数据
    total_size=header_dic['total_size']
    filename=header_dic['filename']

    total_data=b''
    recv_size=0
    with open(filename,'wb') as f:
        while recv_size < total_size:
            recv_data=phone.recv(1024)
            total_data+=recv_data
            recv_size+=len(recv_data)
    print(total_data.decode('gbk'))

#4、挂电话
phone.close()

　服务端

import socket
import subprocess
import struct
import json
#1、买手机
phone=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)

#2、绑定手机卡
# phone.setsockopt(socket.SOL_SOCKET,socket.SO_REUSEADDR,1) #就是它，在bind前加
phone.bind(('192.168.11.53',8080))

#3、开机
phone.listen(5)

#4、等电话连接
print('starting...')
while True: #连接循环
    conn,addr=phone.accept()
    print('IP:%s,PORT:%s' %(addr[0],addr[1]))

    #5、收发消息
    while True: #通信循环
        try:
            cmd=conn.recv(1024) #最大收1024
            if not cmd:break #针对linux

            #执行命令
            obj=subprocess.Popen(cmd.decode('utf-8'),
                             shell=True,
                             stdout=subprocess.PIPE,
                             stderr=subprocess.PIPE)
            stdout=obj.stdout.read()
            stderr=obj.stderr.read()
            #制作报头
            header_dic = {'filename': 'a.txt',
                          'total_size': len(stdout)+len(stderr),
                          'md5': 'asdfa123xvc123'}

            header_json = json.dumps(header_dic)

            header_bytes = header_json.encode('utf-8')


            #先发报头的长度。发送的长度是字典格式的报头经过json化的bytes化处理的长度。经过struct.pack，固定长度为4个字节。
            conn.send(struct.pack('i',len(header_bytes)))
            #再发送报头。发送的报头是json化，bytes化后的报头。
            conn.send(header_bytes)
            #最后发送真实数据
            conn.send(stdout)
            conn.send(stderr)
        except Exception:
            break

    #6、挂电话
    conn.close()

#7、关机
phone.close()

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