Python之网络编程（粘包、粘包解决方案）

文章目录

tcp粘包
- 第一种粘包
- 第二种粘包
udp粘包
解决粘包现象

粘包现象是指发送方发送的若干数据到接收方接收时粘成一包，从接收缓冲区看，后一包数据的头紧接着前一包数据的尾。粘包现象只会在tcp中出现，udp中不会有，因为udp是基于包来传输信息的，就一个sendto()对应另一个recvfrom()

tcp粘包

第一种粘包

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，数据也很小，会合到一起发送，产生粘包)
服务端测试代码：

from socket import *
import subprocessip_port=('192.168.43.247',8080)  #记录ip地址
back_log = 5  #端口数为5
buffer_size = 1024  #表示可以发送消息的大小为1024字节tcp_server= socket(AF_INET,SOCK_STREAM)  #建立socket对象
tcp_server.bind(ip_port)  #绑定ip地址
tcp_server.listen(back_log)  #监听端口conn, addr= tcp_server.accept()  #获取客户端链接#第一种粘包，能收的量太大了
#会出现第一种粘包现象，因为可以收的数据远大于真实传来的数据，
#tcp内的优化算法会把几个短的数据合成一个数据来发送#接收消息
data1 = conn.recv(buffer_size)  #都能收1024字节
print('第一个消息：',data1.decode('utf-8'))
data2 = conn.recv(buffer_size)
print('第二个消息：',data2.decode('utf-8'))
data3 = conn.recv(buffer_size)
print('第三个消息：',data3.decode('utf-8'))conn.close()  #关闭链接

客户端测试代码：
可以看到是一个简单的发送3条消息

from socket import *
import subprocessip_port=('192.168.43.247',8080)  #记录ip地址
back_log = 5  #端口数为5
buffer_size = 1024  #表示可以发送消息的大小为1024字节tcp_client= socket(AF_INET,SOCK_STREAM)  #建立socket对象
tcp_client.connect(ip_port)  #连接服务端的地址#发送消息
tcp_client.send('hello'.encode('utf-8'))
tcp_client.send('world'.encode('utf-8'))
tcp_client.send('view'.encode('utf-8'))

运行结果1：

可以看到，在客户端明明是发送了3次的三条消息合并成一条了

最简单的解决方案就是控制好接收消息的量，将其调小一点，也就是把服务端中的接收消息部分改成如下：

#解决方案，控制好能收的数据量
data1 = conn.recv(5)
print('第一个消息：',data1.decode('utf-8'))
data2 = conn.recv(5)
print('第二个消息：',data2.decode('utf-8'))
data3 = conn.recv(5)
print('第三个消息：',data3.decode('utf-8'))

运行结果2：

这样就正常得分成3条消息发送了

第二种粘包

接收方没有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，服务端下次再接收的时候还是从缓冲区拿上次遗留的数据，产生粘包现象)
测试代码与上文相同，只是将服务端中的接收消息部分改成如下：

#第二种粘包，能收的量太小了
#出现第二种粘包现象，因为可以收的数据小于真实传来的数据，
#所以tcp内部的优化算法会把上一段消息中没收完的部分，放到下一段消息里面
data1 = conn.recv(1)  #只能收1个字节
print('第一个消息：',data1.decode('utf-8'))
data2 = conn.recv(5)
print('第二个消息：',data2.decode('utf-8'))
data3 = conn.recv(1)
print('第三个消息：',data3.decode('utf-8'))

运行结果3：

可以看到，上一次没有发送完的消息，会留到下一次发送的后面接着发送。也就是hello中第一次只接收了h,第二次接收5个字节，所以接着后面的ellow，最后再接收1个字节就是o

udp粘包

udp没有那种将短消息合成一条消息的优化算法，所以另外两条消息没有服务端接收，就直接丢失了；
所以udp不会出现粘包现象，因为udp发消息不管有没有人收，都能发出去，没人收的话消息就直接丢失了
也就是说，udp中一个sendto()对应一个recvfrom()
服务端测试代码：

from socket import *
ip_port = ('192.168.43.247',8080)
buffer_size = 1024#创建对象
udp_server = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM)  #数据报，即udp协议
udp_server.bind(ip_port)#接收消息
data1,addr = udp_server.recvfrom(1024)
print('第一个消息：',data1.decode('utf-8'))

客户端测试代码：

from socket import *
ip_port = ('192.168.43.247',8080)
buffer_size = 1024#创建对象
udp_client = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM)  #数据报，即udp协议#发送消息
udp_client.sendto('hello'.encode('utf-8'),ip_port)
udp_client.sendto('world'.encode('utf-8'),ip_port)
udp_client.sendto('view'.encode('utf-8'),ip_port)

运行结果：

可以看到，客户端发送的3条消息都非常短，但是服务端并没有将3条都合并成一条接收，而是严格地只接收了第一条消息hello

解决粘包现象

（1）问题的根源就是在于，接收端不知道发送端将要传送的字节流的长度；
（2）所以解决粘包就是围绕，如何让发送端在发送数据前，把自己将要发送的字节流总大小让接收端知道；
（3）然后接收端来一个死循环接收完所有的数据
服务端测试代码：

from socket import *
import subprocessip_port=('192.168.43.247',8080)  #记录ip地址
back_log = 5  #端口数为5
buffer_size = 1024  #表示可以发送消息的大小为1024字节tcp_server= socket(AF_INET,SOCK_STREAM)  #建立socket对象
tcp_server.bind(ip_port)  #绑定ip地址
tcp_server.listen(back_log)  #监听端口conn, addr= tcp_server.accept()  #获取客户端链接,赋到conn中while True:  #循环收发消息#解决粘包length = conn.recv(buffer_size)  #接收对方消息的长度conn.send(b'ready')length = int(length.decode('utf-8')) #将长度解码，并转成数字型recv_size=0  #记录长度recv_msg=b''  #存放收到的数据while recv_size < length:  #分多次收，如果长度小于数据长度就一直收r_m = conn.recv(buffer_size)  #接收1024字节的消息recv_msg += r_m  #将消息内容追加到存放数据的变量中recv_size += len(r_m)  #再动态更新一下已收到的数据长度print('客户端发来的消息是：',recv_msg)conn.close()  #关闭链接

客户端测试代码：

from socket import *
import subprocessip_port=('192.168.43.247',8080)  #记录ip地址
back_log = 5  #端口数为5
buffer_size = 1024  #表示可以发送消息的大小为1024字节tcp_client= socket(AF_INET,SOCK_STREAM)  #建立socket对象
tcp_client.connect(ip_port)  #连接服务端的地址while True:#解决粘包msg = input('请输入您的消息：')  #输入内容if not msg:continue  #如果是空就回到循环if msg == 'quit':break  #如果是quit就结束循环length = str(len(msg))  #统计消息的长度,因为发送的消息只能是字符串，所以要strtcp_client.send(length.encode('utf-8'))  #将长度发送给服务端#接收服务端发来的指令，是否成功收到消息的长度信息server_ready = tcp_client.recv(buffer_size)#发送消息if server_ready == b'ready':  #如果服务端返回一个二进制的'ready'，则标明服务端收到了长度tcp_client.send(msg.encode('utf-8'))  #则发送消息tcp_cliend.close()

运行结果：

可以看到，无论客户端发来多少消息，服务端都能全部接收，不会接收多了和接收少了，也就是没有粘包现象了