python粘包的解決方案
更新時間：2024年01月21日 10:34:33 作者：Az_plus
粘包就是在數(shù)據(jù)傳輸過程中有多個數(shù)據(jù)包被粘連在一起被發(fā)送或接受,本文主要介紹了python粘包的解決方案,具有一定的參考價值,感興趣的可以了解一下
什么是粘包
粘包就是在數(shù)據(jù)傳輸過程中有多個數(shù)據(jù)包被粘連在一起被發(fā)送或接受
服務端：
import socket
import struct
# 創(chuàng)建Socket
Socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
# 綁定服務器和端口號
servers_addr = ('127.0.0.1', 8081)
Socket.bind(servers_addr)
# 監(jiān)聽客戶端請求 最大連接數(shù)為5
Socket.listen(5)
print('服務器啟動成功，等待客戶端連接...')
# 接受數(shù)據(jù)
client_socket, client_addr = Socket.accept()
print('與客戶端建立連接', client_addr)
client_socket.setblocking(False)
# 數(shù)據(jù)交換
while True:
data = client_socket.recv(10880) # 最大1024字節(jié)
if len(data) < 1:
print('關閉服務')
break
# 接受客戶器端傳來的數(shù)據(jù)
print(data.decode())
# 向客戶端返回數(shù)據(jù)
client_socket.sendall(data)
break
Socket.close()
客戶端：
import socket
import subprocess
# 獲取cmd指令
cmd_from_client = 'ipconfig'
cmd_msg = subprocess.Popen(cmd_from_client,
shell=True, # 使用shell命令
stdout=subprocess.PIPE, # 管道一：輸出結果
stderr=subprocess.PIPE # 管道二：輸出錯誤信息
)
msg_one = cmd_msg.stdout.read().decode('gbk')
msg_two = cmd_msg.stderr.read().decode('gbk')
msg = msg_one + msg_two
# 創(chuàng)建Socket
client_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
# 服務器地址和端口
server_address = ('localhost', 8081)
# 連接服務器
client_socket.connect(server_address)
print('已連接到服務器:', server_address)
while True:
# 發(fā)送數(shù)據(jù)
# message = input('>>>>')
client_socket.sendall(msg.encode())
# 接收響應
response = client_socket.recv(1024)
print('服務器響應:', response.decode())
break
client_socket.close()
案例中使用了subprocess模塊輸出了ip信息，在服務端打印的數(shù)據(jù)中可以看到內(nèi)容是能夠正常輸出的
但是根據(jù)客戶端的控制臺顯示數(shù)據(jù)在返回時被截斷了
其實原因很簡單：
response = client_socket.recv(1024)
數(shù)據(jù)在服務端中能一次性的接收，但由于客戶端只能接受1024，所以就不會從緩存中一下取完大于1024的那部分數(shù)據(jù)，其實不管是客戶端還是服務端，recv()的緩存區(qū)大小都是可控的，但是發(fā)送方發(fā)送了一個 10KB 的數(shù)據(jù)包，而接收方使用 recv(1024) 只能一次接收最多 1KB 的數(shù)據(jù)，這樣就需要多次調(diào)用 recv() 來接收完整的數(shù)據(jù)，可能會引發(fā)粘包問題
客戶端
import socket
# 創(chuàng)建 Socket 對象
client_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
# 服務器地址和端口
server_address = ('localhost', 8081)
# 連接服務器
client_socket.connect(server_address)
print('已連接到服務器:', server_address)
# 發(fā)送數(shù)據(jù)包
message1 = 'Hello'
message2 = 'World'
# 連續(xù)發(fā)送兩個數(shù)據(jù)包
client_socket.sendall(message1.encode())
client_socket.sendall(message2.encode())
# 關閉連接
client_socket.close()
服務端
import socket
# 創(chuàng)建 Socket 對象
server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
# 綁定服務器地址和端口
server_address = ('localhost', 8081)
server_socket.bind(server_address)
# 監(jiān)聽客戶端請求
server_socket.listen(1)
print('等待客戶端連接...')
while True:
# 接受連接
client_socket, client_addr = server_socket.accept()
print('與客戶端建立連接:', client_addr)
# 接收數(shù)據(jù)
data = client_socket.recv(1024) # 接收數(shù)據(jù)包
received_data = data.decode()
# 處理接收到的數(shù)據(jù)
print('接收到數(shù)據(jù):', received_data)
理想情況：
等待客戶端連接...
與客戶端建立連接: ('127.0.0.1', 61127)
接收到數(shù)據(jù): Hello
接收到數(shù)據(jù): World
實際情況：
等待客戶端連接...
與客戶端建立連接: ('127.0.0.1', 61127)
接收到數(shù)據(jù): HelloWorld
導致粘包的原因
1.緩沖區(qū)大小限制：在TCP傳輸中，由于數(shù)據(jù)過大，超出緩存區(qū)大小限制，導致接收方不能接收到所有的數(shù)據(jù)包，造成了數(shù)據(jù)包的截斷或丟失
2.底層協(xié)議特性：底層傳輸協(xié)議如 TCP 是面向流的，不保留消息邊界。TCP 協(xié)議會將數(shù)據(jù)流切分為適當大小的數(shù)據(jù)塊進行傳輸，因此無法保證每個數(shù)據(jù)包的邊界
3.數(shù)據(jù)發(fā)送速度過快：發(fā)送方連續(xù)發(fā)送數(shù)據(jù)包，而接收方無法及時處理，導致多個數(shù)據(jù)包在接收緩沖區(qū)中堆積
解決方案：struct模塊
利用pack()方法將任意長度的 數(shù)字 打包成新的數(shù)據(jù)
再用unpack()方法將固定長度的 數(shù)字 解包成打包前數(shù)據(jù)真實的長度
pack()方法 第一個參數(shù)是格式，第二個參數(shù)是整數(shù)(數(shù)據(jù)的長度)，返回值是一個新的數(shù)據(jù)unpack()方法 第一個參數(shù)是格式，第二個參數(shù)是pack()方法打包后生成的新數(shù)據(jù)，返回值是一個元組，元組中放著打包前數(shù)據(jù)真實的長度
import struct
msg_one = '你好'
msg_two = ('struct 是 Python 標準庫中的一個模塊，用于進行字節(jié)與數(shù)據(jù)類型之間的相互轉(zhuǎn)換。它提供了'
'一組函數(shù)來打包（pack）和解包（unpack）數(shù)據(jù)，使得數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡傳輸或文件存儲時能夠以二進制形式進行處理。')
total = len(msg_one) + len(msg_two) # 106
# 將數(shù)據(jù)打包
res = struct.pack('i', total)
# 解包數(shù)據(jù)
un_res = struct.unpack('i', res)
print(len(res)) # 4
print(res) # bytes類型： b'j\x00\x00\x00'
print(un_res) # 元組類型： (106,)
粘包問題的根源在于，接收端不知道發(fā)送端將要傳送的字節(jié)流的長度，所以解決粘包的方法就是圍繞，如何讓發(fā)送端在發(fā)送數(shù)據(jù)前，把自己將要發(fā)送的字節(jié)流總大小讓接收端知曉，然后接收端來一個死循環(huán)接收完所有數(shù)據(jù)
客戶端
import socket
import struct
# 創(chuàng)建 Socket 對象
client_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
# 服務器地址和端口
server_address = ('localhost', 8081)
# 連接服務器
client_socket.connect(server_address)
print('已連接到服務器:', server_address)
# 發(fā)送數(shù)據(jù)包
msg = b'helloworld'
data = struct.pack('i', len(msg))
# 先發(fā)送報頭
client_socket.send(data)
# 發(fā)送真實數(shù)據(jù)
client_socket.send(msg)
服務端
import socket
import struct
# 創(chuàng)建 Socket 對象
server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
# 綁定服務器地址和端口
server_address = ('localhost', 8081)
server_socket.bind(server_address)
# 監(jiān)聽客戶端請求
server_socket.listen(1)
print('等待客戶端連接...')
while True:
# 接受連接
client_socket, client_addr = server_socket.accept()
print('與客戶端建立連接:', client_addr)
# 接收數(shù)據(jù)
data = client_socket.recv(1024) # 接收數(shù)據(jù)包
received_data = struct.unpack('i', data)
data_len = received_data[0]
real_data = client_socket.recv(data_len)
# 處理接收到的數(shù)據(jù)
print('接收到數(shù)據(jù):', real_data.decode('utf8'))
根據(jù)該原理改進案例代碼
客戶端
import socket
import struct
# 創(chuàng)建Socket
Socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
# 綁定服務器和端口號
servers_addr = ('127.0.0.1', 8082)
Socket.bind(servers_addr)
# 監(jiān)聽客戶端請求 最大連接數(shù)為5
Socket.listen(5)
print('服務器啟動成功，等待客戶端連接...')
# 接受數(shù)據(jù)
client_socket, client_addr = Socket.accept()
print('與客戶端建立連接', client_addr)
# client_socket.setblocking(False)
# 數(shù)據(jù)交換
while True:
# 接受報頭
header = client_socket.recv(4) # 最大1024字節(jié)
if len(header) < 1:
print('關閉服務')
break
data_len = struct.unpack('i', header)[0]
print(data_len)
# 接受真實數(shù)據(jù)
real_data = client_socket.recv(data_len)
print(real_data.decode('gbk'))
# 向客戶端返回數(shù)據(jù)
client_socket.send(real_data)
服務端
import socket
import struct
import subprocess
# 獲取cmd指令
cmd_from_client = 'ipconfig'
cmd_msg = subprocess.Popen(cmd_from_client,
shell=True, # 使用shell命令
stdout=subprocess.PIPE, # 管道一：輸出結果
stderr=subprocess.PIPE # 管道二：輸出錯誤信息
)
msg_one = cmd_msg.stdout.read().decode('gbk')
msg_two = cmd_msg.stderr.read().decode('gbk')
msg = msg_one + msg_two
# 創(chuàng)建Socket
client_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
# 服務器地址和端口
server_address = ('localhost', 8082)
# 連接服務器
client_socket.connect(server_address)
print('已連接到服務器:', server_address)
while True:
# 先發(fā)報頭
data_len = struct.pack('i', len(msg))
client_socket.send(data_len)
# 發(fā)送數(shù)據(jù)
client_socket.send(msg.encode('gbk'))
# 接收響應
response = client_socket.recv(data_len[0])
print('服務器響應:', response.decode('gbk'))到此這篇關于python粘包的解決方案的文章就介紹到這了,更多相關python 粘包內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持腳本之家！
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