一、客户端/服务端架构

　　1.硬件C/S架构(打印机)

　　2.软件C/S架构

　　　　互联网企业处处是C/S架构

　　C/S架构与socket的关系：学习socket就是为了完成C/S架构的开发

二、OSI七层

　　一个完整的计算系统是由硬件、操作系统、应用软件三者组成。（这样就可以自己和自己玩了）

　　若想和别人一起玩，那就需要联网了。

　　互联网的核心就是一堆协议组成，协议就是标准。例如：全世界官网通信的标准是英语。

一、人们按照分工不同将互联网协议从逻辑上划分了层次

　　详见网络通信原理：http://www.cnblogs.com/linhaifeng/articles/5937962.html

二、为何学习socket一定要学习互联网协议

　　1、C/S架构的软件（软件属于应用层）是基于网络进行通信的
　　2、网络的核心即一堆协议，协议即标准，你想开发一款基于网络通信的软件，就必须遵循这些标准。
　　3、从这些标准开始研究，开启我们的socket编程之旅

三、socket

一、socket是什么

　　socket是应用层与TCP/IP协议族通信的中间软件抽象层，它是一组接口。在设计模式中，socket其实就是一种门面模式，它把复杂的TCP/IP协议族隐藏在socket接口后面，对用户来说，一组简单的接口就是全部，让socket取组织数据，以符合指定的协议。

　　我们无需深入理解tcp/udp协议，socket已经为我们封装好了，我们只需要遵循socket的规定去编程，写出的程序自然就是遵循tcp/udp标准的。

  1. 也有人将socket说成ip+port，ip是用来标识互联网中的一台主机的位置，而port是用来标识这台机器上的一个应用程序，ip地址是配置到网卡上的，而port是应用程序开启的，ip与port的绑定就标识了互联网中独一无二的一个应用程序
  2.  
  3. 而程序的pid是同一台机器上不同进程或者线程的标识

二、套接字发展史及分类

　　套接字起源于 20 世纪 70 年代加利福尼亚大学伯克利分校版本的 Unix,即人们所说的 BSD Unix。 因此,有时人们也把套接字称为“伯克利套接字”或“BSD 套接字”。一开始,套接字被设计用在同 一台主机上多个应用程序之间的通讯。这也被称进程间通讯,或 IPC。套接字有两种（或者称为有两个种族）,分别是基于文件型的和基于网络型的。

　　1、基于文件类型的套接字家族

　　套接字家族的名字：AF_UNIX

　　unix一切皆文件，基于文件的套接字调用的就是底层的文件系统来取数据，两个套接字进程运行在同一机器，可以通过访问同一个文件系统间接完成通信

　　2、基于网络类型的套接字家族

　　套接字家族的名字：AF_INET

　　(还有AF_INET6被用于ipv6，还有一些其他的地址家族，不过，他们要么是只用于某个平台，要么就是已经被废弃，或者是很少被使用，或者是根本没有实现，所有地址家族中，AF_INET是使用最广泛的一个，python支持很多种地址家族，但是由于我们只关心网络编程，所以大部分时候我么只使用AF_INET)

三、套接字工作流程

先从服务器端说起。服务器端先初始化Socket，然后与端口绑定(bind)，对端口进行监听(listen)，调用accept阻塞，等待客户端连接。在这时如果有个客户端初始化一个Socket，然后连接服务器(connect)，如果连接成功，这时客户端与服务器端的连接就建立了。客户端发送数据请求，服务器端接收请求并处理请求，然后把回应数据发送给客户端，客户端读取数据，最后关闭连接，一次交互结束

　　1、socket()模块函数用法

  1.  import socket
  2.  socket.socket(socket_family,socket_type,protocal=0)
  3.  socket_family 可以是 AF_UNIX 或 AF_INET。socket_type 可以是 SOCK_STREAM 或 SOCK_DGRAM。protocol 一般不填,默认值为 0。
  4.  
  5.  获取tcp/ip套接字
  6.  tcpSock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
  7.  
  8.  获取udp/ip套接字
  9.  udpSock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
  10.  
  11.  由于 socket 模块中有太多的属性。我们在这里破例使用了'from module import *'语句。使用 'from socket import *',我们就把 socket 模块里的所有属性都带到我们的命名空间里了,这样能 大幅减短我们的代码。
  12.  例如tcpSock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)

　　2、服务端套接字函数

  1.  s.bind()    绑定(主机,端口号)到套接字
  2.  s.listen()  开始TCP监听
  3.  s.accept()  被动接受TCP客户的连接,(阻塞式)等待连接的到来

　　3、客户端套接字函数

  1.  s.connect()     主动初始化TCP服务器连接
  2.  s.connect_ex()  connect()函数的扩展版本,出错时返回出错码,而不是抛出异常

　　4、公共用途的套接字函数

  1.  s.recv()            接收TCP数据
  2.  s.send()            发送TCP数据(send在待发送数据量大于己端缓存区剩余空间时,数据丢失,不会发完)
  3.  s.sendall()         发送完整的TCP数据(本质就是循环调用send,sendall在待发送数据量大于己端缓存区剩余空间时,数据不丢失,循环调用send直到发完)
  4.  s.recvfrom()        接收UDP数据
  5.  s.sendto()          发送UDP数据
  6.  s.getpeername()     连接到当前套接字的远端的地址
  7.  s.getsockname()     当前套接字的地址
  8.  s.getsockopt()      返回指定套接字的参数
  9.  s.setsockopt()      设置指定套接字的参数
  10.  s.close()           关闭套接字

　　5、面向锁的套接字方法

  1.  s.setblocking()     设置套接字的阻塞与非阻塞模式
  2.  s.settimeout()      设置阻塞套接字操作的超时时间
  3.  s.gettimeout()      得到阻塞套接字操作的超时时间

　　6、面向文件的套接字函数

  1.  s.fileno()          套接字的文件描述符
  2.  s.makefile()        创建一个与该套接字相关的文件

　　7、socket实验推演流程

  1.  1：用打电话的流程快速描述socket通信
  2.  2：服务端和客户端加上基于一次链接的循环通信
  3.  3：客户端发送空，卡主，证明是从哪个位置卡的
  4.  服务端：
  5.  from socket import *
  6.  phone=socket(AF_INET,SOCK_STREAM)
  7.  phone.bind(('127.0.0.1',8081))
  8.  phone.listen(5)
  9.  
  10.  conn,addr=phone.accept()
  11.  while True:
  12.      data=conn.recv(1024)
  13.      print('server===>')
  14.      print(data)
  15.      conn.send(data.upper())
  16.  conn.close()
  17.  phone.close()
  18.  客户端：
  19.  from socket import *
  20.  
  21.  phone=socket(AF_INET,SOCK_STREAM)
  22.  phone.connect(('127.0.0.1',8081))
  23.  
  24.  while True:
  25.      msg=input('>>: ').strip()
  26.      phone.send(msg.encode('utf-8'))
  27.      print('client====>')
  28.      data=phone.recv(1024)
  29.      print(data)
  30.  
  31.  说明卡的原因：缓冲区为空recv就卡住，引出原理图
  32.  
  33.  4.演示客户端断开链接，服务端的情况，提供解决方法
  34.  
  35.  5.演示服务端不能重复接受链接，而服务器都是正常运行不断来接受客户链接的
  36.  
  37.  6:简单演示udp
  38.  服务端
  39.  from socket import *
  40.  phone=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM)
  41.  phone.bind(('127.0.0.1',8082))
  42.  while True:
  43.      msg,addr=phone.recvfrom(1024)
  44.      phone.sendto(msg.upper(),addr)
  45.  客户端
  46.  from socket import *
  47.  phone=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM)
  48.  while True:
  49.      msg=input('>>: ')
  50.      phone.sendto(msg.encode('utf-8'),('127.0.0.1',8082))
  51.      msg,addr=phone.recvfrom(1024)
  52.      print(msg)
  53.  
  54.  udp客户端可以并发演示
  55.  udp客户端可以输入为空演示，说出recvfrom与recv的区别，暂且不提tcp流和udp报的概念，留到粘包去说

四 、基于TCP的套接字

　　tcp是基于链接的，必须先启动服务端，然后再启动客户端去链接服务端

一、tcp套接字简单实现

　　1、tcp服务端

  1. ss = socket() #创建服务器套接字
  2. ss.bind()      #把地址绑定到套接字
  3. ss.listen()      #监听链接
  4. inf_loop:      #服务器无限循环
  5.     cs = ss.accept() #接受客户端链接
  6.     comm_loop:         #通讯循环
  7.         cs.recv()/cs.send() #对话(接收与发送)
  8.     cs.close()    #关闭客户端套接字
  9. ss.close()        #关闭服务器套接字(可选)

　　2、tcp客户端

  1. cs = socket()    # 创建客户套接字
  2. cs.connect()    # 尝试连接服务器
  3. comm_loop:        # 通讯循环
  4.     cs.send()/cs.recv()    # 对话(发送/接收)
  5. cs.close()            # 关闭客户套接字

二、加上链接循环和通信循环

　　1、服务端

  1.  #!/usr/bin/env python
  2.  # -*- coding:utf-8 -*-
  3.  # __author__ = "wzs"
  4.  #2017/11/4
  5.  
  6.  import socket
  7.  import subprocess
  8.  import struct
  9.  
  10.  phone = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
  11.  
  12.  phone.bind(('127.0.0.1',8090))
  13.  
  14.  phone.listen(10)
  15.  
  16.  print('starting')
  17.  
  18.  # #建立长连接
  19.  # 等待客户端连接
  20.  while True:  ##链接循环
  21.      conn,client_addr = phone.accept()
  22.      print(client_addr)
  23.      while True:  # 新增通信循环,可以不断的通信,收发消息
  24.          msg = conn.recv(1024)  # 听消息,听话
  25.  
  26.          # if len(msg) == 0:break        #如果不加,那么正在链接的客户端突然断开,recv便不再阻塞,死循环发生
  27.  
  28.          print(msg, type(msg))
  29.  
  30.          conn.send(msg.upper())  # 发消息,说话
  31.  
  32.      conn.close()
  33.  
  34.  phone.close()

　　2、客户端

  1.  #!/usr/bin/env python
  2.  # -*- coding:utf-8 -*-
  3.  # __author__ = "wzs"
  4.  #2017/11/4
  5.  
  6.  #
  7.  import socket
  8.  
  9.  phone = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
  10.  #连接服务端
  11.  phone.connect(('127.0.0.1',8090))
  12.  while True:
  13.      #发消息
  14.      msg = input('>>:').strip()
  15.      phone.send(msg.encode('utf-8'))
  16.      #接收消息，指定接收最大的大小
  17.      data=phone.recv(1024)
  18.      print(data)
  19.  # 关机
  20.  phone.close()

　　3、可能遇到的问题  address already in use

　　由于你的服务端仍然存在四次挥手的time_wait状态在占用地址

　　　　如果不懂，请深入研究1.tcp三次握手，四次挥手 ；2.syn洪水攻击 ；3.服务器高并发情况下会有大量的time_wait状态的优化方法

　　解决办法：

  1.  #加入一条socket配置，重用ip和端口
  2.  
  3.  phone=socket(AF_INET,SOCK_STREAM)
  4.  phone.setsockopt(SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,1) #就是它，在bind前加
  5.  phone.bind(('127.0.0.1',8080))

方法一

  1. 发现系统存在大量TIME_WAIT状态的连接，通过调整linux内核参数解决，
  2. vi /etc/sysctl.conf
  3.  
  4. 编辑文件，加入以下内容：
  5. net.ipv4.tcp_syncookies = 1
  6. net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1
  7. net.ipv4.tcp_tw_recycle = 1
  8. net.ipv4.tcp_fin_timeout = 30
  9.  
  10. 然后执行 /sbin/sysctl -p 让参数生效。
  11.  
  12. net.ipv4.tcp_syncookies = 1 表示开启SYN Cookies。当出现SYN等待队列溢出时，启用cookies来处理，可防范少量SYN攻击，默认为0，表示关闭；
  13.  
  14. net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1 表示开启重用。允许将TIME-WAIT sockets重新用于新的TCP连接，默认为0，表示关闭；
  15.  
  16. net.ipv4.tcp_tw_recycle = 1 表示开启TCP连接中TIME-WAIT sockets的快速回收，默认为0，表示关闭。
  17.  
  18. net.ipv4.tcp_fin_timeout 修改系統默认的 TIMEOUT 时间

方法二

五、基于UDP的套接字

　　UDP是无链接，先启动哪一端都不会错

一、UDP简介

　　1、UDP服务端

  1.  ss = socket()   #创建一个服务器的套接字
  2.  ss.bind()       #绑定服务器套接字
  3.  inf_loop:       #服务器无限循环
  4.      cs = ss.recvfrom()/ss.sendto() # 对话(接收与发送)
  5.  ss.close()                         # 关闭服务器套接字

　　2、UDP客户端

  1.  cs = socket()   # 创建客户套接字
  2.  comm_loop:      # 通讯循环
  3.      cs.sendto()/cs.recvfrom()   # 对话(发送/接收)
  4.  cs.close()                      # 关闭客户套接字

二、udp套接字简单示例

　　1、UDP服务端

  1.  from socket import *
  2.  
  3.  server = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM)
  4.  server.bind(('127.0.0.1',8099))
  5.  
  6.  # server.listen()  #udp没有监听
  7.  # server.accept()  #udp没有连接
  8.  # while True: ##链接循环
  9.  #     server.accept() #udp没有连接，更不可能有连接循环
  10.  while True: ##通信循环
  11.      msg,client_addr = server.recvfrom(1024)
  12.      print(msg,client_addr)
  13.      server.sendto(msg.upper(),client_addr)

server.py

　　2、UDP客户端

  1.  from socket import *
  2.  
  3.  client = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM)
  4.  # udp没有连接
  5.  
  6.  while True:
  7.      msg = input('>>:').strip() ##发送空不会报错
  8.  
  9.      client.sendto(msg.encode('utf-8'),('127.0.0.1',8099))
  10.  
  11.      msg,server_addr = client.recvfrom(1024)
  12.      print(msg)

client.py

三、应用一：qq聊天（由于udp无连接，所以可以同时多个客户端去跟服务端通信）

　　1、服务端

  1.  #_*_coding:utf-8_*_
  2.  __author__ = 'Linhaifeng'
  3.  import socket
  4.  ip_port=('127.0.0.1',8081)
  5.  udp_server_sock=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM) #买手机
  6.  udp_server_sock.bind(ip_port)
  7.  
  8.  while True:
  9.      qq_msg,addr=udp_server_sock.recvfrom(1024)
  10.      print('来自[%s:%s]的一条消息:\033[1;44m%s\033[0m' %(addr[0],addr[1],qq_msg.decode('utf-8')))
  11.      back_msg=input('回复消息: ').strip()
  12.  
  13.      udp_server_sock.sendto(back_msg.encode('utf-8'),addr)

server.py

　　2、客户端1

  1.  #_*_coding:utf-8_*_
  2.  __author__ = 'Linhaifeng'
  3.  import socket
  4.  BUFSIZE=1024
  5.  udp_client_socket=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM)
  6.  
  7.  qq_name_dic={
  8.      '狗哥alex':('127.0.0.1',8081),
  9.      '瞎驴':('127.0.0.1',8081),
  10.      '一棵树':('127.0.0.1',8081),
  11.      '武大郎':('127.0.0.1',8081),
  12.  }
  13.  
  14.  while True:
  15.      qq_name=input('请选择聊天对象: ').strip()
  16.      while True:
  17.          msg=input('请输入消息,回车发送: ').strip()
  18.          if msg == 'quit':break
  19.          if not msg or not qq_name or qq_name not in qq_name_dic:continue
  20.          udp_client_socket.sendto(msg.encode('utf-8'),qq_name_dic[qq_name])
  21.  
  22.          back_msg,addr=udp_client_socket.recvfrom(BUFSIZE)
  23.          print('来自[%s:%s]的一条消息:\033[1;44m%s\033[0m' %(addr[0],addr[1],back_msg.decode('utf-8')))
  24.  
  25.  udp_client_socket.close()

client1.py

　　3、客户端2

  1.  #_*_coding:utf-8_*_
  2.  __author__ = 'Linhaifeng'
  3.  import socket
  4.  BUFSIZE=1024
  5.  udp_client_socket=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM)
  6.  
  7.  qq_name_dic={
  8.      '狗哥alex':('127.0.0.1',8081),
  9.      '瞎驴':('127.0.0.1',8081),
  10.      '一棵树':('127.0.0.1',8081),
  11.      '武大郎':('127.0.0.1',8081),
  12.  }
  13.  
  14.  while True:
  15.      qq_name=input('请选择聊天对象: ').strip()
  16.      while True:
  17.          msg=input('请输入消息,回车发送: ').strip()
  18.          if msg == 'quit':break
  19.          if not msg or not qq_name or qq_name not in qq_name_dic:continue
  20.          udp_client_socket.sendto(msg.encode('utf-8'),qq_name_dic[qq_name])
  21.  
  22.          back_msg,addr=udp_client_socket.recvfrom(BUFSIZE)
  23.          print('来自[%s:%s]的一条消息:\033[1;44m%s\033[0m' %(addr[0],addr[1],back_msg.decode('utf-8')))
  24.  
  25.  udp_client_socket.close()

client2.py

四、应用二：时间服务器（NTP服务）

　　1、ntp服务端

  1.  #_*_coding:utf-8_*_
  2.  __author__ = 'Linhaifeng'
  3.  from socket import *
  4.  from time import strftime
  5.  
  6.  ip_port=('127.0.0.1',9000)
  7.  bufsize=1024
  8.  
  9.  tcp_server=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM)
  10.  tcp_server.bind(ip_port)
  11.  
  12.  while True:
  13.      msg,addr=tcp_server.recvfrom(bufsize)
  14.      print('===>',msg)
  15.  
  16.      if not msg:
  17.          time_fmt='%Y-%m-%d %X'
  18.      else:
  19.          time_fmt=msg.decode('utf-8')
  20.      back_msg=strftime(time_fmt)
  21.  
  22.      tcp_server.sendto(back_msg.encode('utf-8'),addr)
  23.  
  24.  tcp_server.close()

　　2、ntp客户端

  1.  #_*_coding:utf-8_*_
  2.  __author__ = 'Linhaifeng'
  3.  from socket import *
  4.  ip_port=('127.0.0.1',9000)
  5.  bufsize=1024
  6.  
  7.  tcp_client=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM)
  8.  
  9.  while True:
  10.      msg=input('请输入时间格式(例%Y %m %d)>>: ').strip()
  11.      tcp_client.sendto(msg.encode('utf-8'),ip_port)
  12.  
  13.      data=tcp_client.recv(bufsize)
  14.  
  15.      print(data.decode('utf-8'))
  16.  
  17.  tcp_client.close()

六、粘包

一、粘包现象

让我们基于tcp先制作一个远程执行命令的程序（1：执行错误命令 2：执行ls 3：执行ifconfig）

注意注意注意：

res=subprocess.Popen(cmd.decode('utf-8'),
shell=True,
stderr=subprocess.PIPE,
stdout=subprocess.PIPE)

的结果的编码是以当前所在的系统为准的，如果是windows，那么res.stdout.read()读出的就是GBK编码的，在接收端需要用GBK解码

且只能从管道里读一次结果

注意：有些命令既有正确的输出，也有错误的输出。例如：命令ls -l ; lllllll ; pwd 的结果是既有正确stdout结果，又有错误stderr结果

　　1、tcp程序：运行tcp程序时，会发生粘包

  1.  from socket import *
  2.  import subprocess
  3.  
  4.  ip_port=('127.0.0.1',8080)
  5.  BUFSIZE=1024
  6.  
  7.  tcp_socket_server=socket(AF_INET,SOCK_STREAM)
  8.  tcp_socket_server.bind(ip_port)
  9.  tcp_socket_server.listen(5)
  10.  
  11.  while True:
  12.      conn,addr=tcp_socket_server.accept()
  13.      print('客户端',addr)
  14.  
  15.      while True:
  16.          cmd=conn.recv(BUFSIZE)
  17.          if len(cmd) == 0:break
  18.  
  19.          res=subprocess.Popen(cmd.decode('utf-8'),shell=True,
  20.                           stdout=subprocess.PIPE,
  21.                           stdin=subprocess.PIPE,
  22.                           stderr=subprocess.PIPE)
  23.  
  24.          stderr=act_res.stderr.read()
  25.          stdout=act_res.stdout.read()
  26.          conn.send(stderr)
  27.          conn.send(stdout)

服务端

  1.  #_*_coding:utf-8_*_
  2.  __author__ = 'Linhaifeng'
  3.  import socket
  4.  BUFSIZE=1024
  5.  ip_port=('127.0.0.1',8080)
  6.  
  7.  s=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
  8.  res=s.connect_ex(ip_port)
  9.  
  10.  while True:
  11.      msg=input('>>: ').strip()
  12.      if len(msg) == 0:continue
  13.      if msg == 'quit':break
  14.  
  15.      s.send(msg.encode('utf-8'))
  16.      act_res=s.recv(BUFSIZE)
  17.  
  18.      print(act_res.decode('utf-8'),end='')

客户端

　　2、udp程序：运行udp程序时，不会发生粘包

  1.  from socket import *
  2.  import subprocess
  3.  
  4.  ip_port=('127.0.0.1',9003)
  5.  bufsize=1024
  6.  
  7.  udp_server=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM)
  8.  udp_server.bind(ip_port)
  9.  
  10.  while True:
  11.      #收消息
  12.      cmd,addr=udp_server.recvfrom(bufsize)
  13.      print('用户命令----->',cmd)
  14.  
  15.      #逻辑处理
  16.      res=subprocess.Popen(cmd.decode('utf-8'),shell=True,stderr=subprocess.PIPE,stdin=subprocess.PIPE,stdout=subprocess.PIPE)
  17.      stderr=res.stderr.read()
  18.      stdout=res.stdout.read()
  19.  
  20.      #发消息
  21.      udp_server.sendto(stderr,addr)
  22.      udp_server.sendto(stdout,addr)
  23.  udp_server.close()

服务端

  1.  from socket import *
  2.  ip_port=('127.0.0.1',9003)
  3.  bufsize=1024
  4.  
  5.  udp_client=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM)
  6.  
  7.  while True:
  8.      msg=input('>>: ').strip()
  9.      udp_client.sendto(msg.encode('utf-8'),ip_port)
  10.  
  11.      data,addr=udp_client.recvfrom(bufsize)
  12.      print(data.decode('utf-8'),end='')

客户端

二、什么是粘包

　　注意：只有tcp有粘包现象，udp永远不会粘包

　　1、socket收发消息的原理

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。

　　2、tcp和udp 程序的区别

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，实验略

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。

二、什么情况下发生粘包

　　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）

  1.  from socket import *
  2.  ip_port=('127.0.0.1',8080)
  3.  
  4.  tcp_socket_server=socket(AF_INET,SOCK_STREAM)
  5.  tcp_socket_server.bind(ip_port)
  6.  tcp_socket_server.listen(5)
  7.  
  8.  conn,addr=tcp_socket_server.accept()
  9.  
  10.  data1=conn.recv(10)
  11.  data2=conn.recv(10)
  12.  
  13.  print('----->',data1.decode('utf-8'))
  14.  print('----->',data2.decode('utf-8'))
  15.  
  16.  conn.close()

服务端

  1.  import socket
  2.  BUFSIZE=1024
  3.  ip_port=('127.0.0.1',8080)
  4.  
  5.  s=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
  6.  res=s.connect_ex(ip_port)
  7.  
  8.  s.send('hello'.encode('utf-8'))
  9.  s.send('feng'.encode('utf-8'))

客户端

　　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）

  1.  from socket import *
  2.  ip_port=('127.0.0.1',8080)
  3.  
  4.  tcp_socket_server=socket(AF_INET,SOCK_STREAM)
  5.  tcp_socket_server.bind(ip_port)
  6.  tcp_socket_server.listen(5)
  7.  
  8.  conn,addr=tcp_socket_server.accept()
  9.  
  10.  data1=conn.recv(2) #一次没有收完整
  11.  data2=conn.recv(10)#下次收的时候,会先取旧的数据,然后取新的
  12.  
  13.  print('----->',data1.decode('utf-8'))
  14.  print('----->',data2.decode('utf-8'))
  15.  
  16.  conn.close()

服务端

  1.  import socket
  2.  BUFSIZE=1024
  3.  ip_port=('127.0.0.1',8080)
  4.  
  5.  s=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
  6.  res=s.connect_ex(ip_port)
  7.  
  8.  s.send('hello feng'.encode('utf-8'))

客户端

三、解决粘包

　　1、解决粘包的low处理方法

  1.  #!/usr/bin/env python
  2.  # -*- coding:utf-8 -*-
  3.  # __author__ = "wzs"
  4.  #2017/11/4
  5.  
  6.  import socket
  7.  import subprocess
  8.  import struct
  9.  
  10.  phone = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
  11.  
  12.  phone.bind(('127.0.0.1',8090))
  13.  
  14.  phone.listen(10)
  15.  
  16.  print('starting')
  17.  
  18.  # #建立长连接
  19.  # 等待客户端连接
  20.  while True:
  21.      conn,client_addr = phone.accept()
  22.      print(client_addr)
  23.  
  24.      while True:  ##通信循环
  25.          # 接收数据
  26.          try:  #异常处理
  27.              cmd = conn.recv(1024)
  28.              if not cmd:break #针对linux对空的处理
  29.  
  30.              #执行命令，拿到执行结果
  31.              obj = subprocess.Popen(cmd.decode('gbk'),shell=True,
  32.                                     stdout=subprocess.PIPE,
  33.                                     stderr=subprocess.PIPE)
  34.              stdout_res = obj.stdout.read()
  35.              stderr_res = obj.stderr.read()
  36.  
  37.              # 先发报名
  38.              total_size = len(stdout_res) + len(stderr_res)
  39.              conn.send(struct.pack('i',total_size))  ##将数据的大小值处理为4个字节
  40.  
  41.              # 再发真实的数据
  42.              # conn.send(stdout_res + stderr_res)
  43.              conn.send(stdout_res)
  44.              conn.send(stderr_res)
  45.  
  46.          except ConnectionResetError:
  47.              break
  48.  
  49.      conn.close()
  50.  
  51.  phone.close()

服务端

  1.  #!/usr/bin/env python
  2.  # -*- coding:utf-8 -*-
  3.  # __author__ = "wzs"
  4.  #2017/11/4
  5.  
  6.  import socket
  7.  import struct
  8.  
  9.  phone = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
  10.  #连接服务端
  11.  phone.connect(('127.0.0.1',8090))
  12.  
  13.  while True:
  14.      #发消息
  15.      cmd = input('>>:').strip()
  16.      if not cmd:continue
  17.      phone.send(cmd.encode('gbk'))
  18.      # 先接收报头
  19.      header_struct = phone.recv(4)
  20.      total_size = struct.unpack('i',header_struct)[0] #解包后以元组的形式返回数据
  21.      # 再收真实信息
  22.      cmd_res = b''  #收取的以bytes接收
  23.      recv_size = 0
  24.      while recv_size < total_size:
  25.          recv_data = phone.recv(1024)
  26.          cmd_res += recv_data  #收取真正发送的大小
  27.          recv_size += len(recv_data)
  28.      print(cmd_res.decode('gbk'))
  29.  
  30.  # 关机
  31.  phone.close()

客户端

　　2、解决粘包的最终版

  1.  #!/usr/bin/env python
  2.  # -*- coding:utf-8 -*-
  3.  # __author__ = "wzs"
  4.  #2017/11/4
  5.  
  6.  import socket
  7.  import subprocess
  8.  import struct
  9.  import json
  10.  
  11.  phone = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
  12.  
  13.  phone.bind(('127.0.0.1',8090))
  14.  
  15.  phone.listen(10)
  16.  
  17.  print('starting')
  18.  
  19.  # #建立长连接
  20.  # 等待客户端连接
  21.  while True:
  22.      conn,client_addr = phone.accept()
  23.      print(client_addr)
  24.  
  25.      while True:  ##通信循环
  26.          # 接收数据
  27.          try:  #异常处理
  28.              cmd = conn.recv(1024)
  29.              if not cmd:break #针对linux对空的处理
  30.  
  31.              #执行命令，拿到执行结果
  32.              obj = subprocess.Popen(cmd.decode('gbk'),shell=True,
  33.                                     stdout=subprocess.PIPE,
  34.                                     stderr=subprocess.PIPE)
  35.              stdout_res = obj.stdout.read()
  36.              stderr_res = obj.stderr.read()
  37.  
  38.              # 制作报头
  39.              header_dic = {
  40.                  'filename':'a.txt',
  41.                  'total_size':len(stdout_res) + len(stderr_res),
  42.                  'md5':'xxxxxx'
  43.              }
  44.              head_json = json.dumps(header_dic)
  45.              head_bytes = head_json.encode('utf-8')
  46.  
  47.              # 先发报头长度
  48.              conn.send(struct.pack('i',len(head_bytes)))  ##将数据的大小值处理为4个字节
  49.              # 再发报头
  50.              conn.send(head_bytes)
  51.              # 最后发真实的数据
  52.              # conn.send(stdout_res + stderr_res)
  53.              conn.send(stdout_res)
  54.              conn.send(stderr_res)
  55.  
  56.          except ConnectionResetError:
  57.              break
  58.  
  59.      conn.close()
  60.  
  61.  phone.close()

服务端

  1.  #!/usr/bin/env python
  2.  # -*- coding:utf-8 -*-
  3.  # __author__ = "wzs"
  4.  #2017/11/4
  5.  
  6.  import socket
  7.  import struct
  8.  import json
  9.  
  10.  phone = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
  11.  #连接服务端
  12.  phone.connect(('127.0.0.1',8090))
  13.  
  14.  while True:
  15.      #发消息
  16.      cmd = input('>>:').strip()
  17.      if not cmd:continue
  18.      phone.send(cmd.encode('gbk'))
  19.      # 先接收报头长度
  20.      header_res = phone.recv(4)
  21.      header_size = struct.unpack('i',header_res)[0] #解包后以元组的形式返回数据
  22.      # 再收报头
  23.      head_bytes = phone.recv(header_size)
  24.      head_json = head_bytes.decode('utf-8')
  25.      head_dic = json.loads(head_json)
  26.      # print(head_dic)
  27.      # 最后收真实信息
  28.      cmd_res = b''  #收取的以bytes接收
  29.      recv_size = 0
  30.      total_size = head_dic['total_size']
  31.      while recv_size < total_size:
  32.          recv_data = phone.recv(1024)
  33.          cmd_res += recv_data  #收取真正发送的大小
  34.          recv_size += len(recv_data)
  35.      print(cmd_res.decode('gbk'))
  36.  
  37.  # 关机
  38.  phone.close()

客户端

其他详细信息见 http://www.cnblogs.com/linhaifeng/articles/6129246.html

网络编程——socket编程的更多相关文章

  1. python网络编程-socket编程

     一.服务端和客户端 BS架构 (腾讯通软件:server+client) CS架构 (web网站) C/S架构与socket的关系: 我们学习socket就是为了完成C/S架构的开发 二.OSI七层 ...

  2. Day8 - Python网络编程 Socket编程

    Python之路,Day8 - Socket编程进阶   本节内容: Socket语法及相关 SocketServer实现多并发 Socket语法及相关 socket概念 socket本质上就是在2台 ...

  3. Day10 Python网络编程 Socket编程

    一.客户端/服务器架构 1.C/S架构,包括: 1.硬件C/S架构(打印机) 2.软件C/S架构(web服务)[QQ,SSH,MySQL,FTP] 2.C/S架构与socket的关系: 我们学习soc ...

  4. Python的网络编程 Socket编程

    Socket是进程间通信的一种方式,与其他进程间通信的一个主要不同是:能实现不同主机间的进程间通信,网络上各种各样的服务大多都是基于Socket来完成通信的,要解决网络上两台主机间的通信问题,首先要唯 ...

  5. HUST-计算机网络实验-socket编程

    随笔---HUST计网实验:socket编程 博主大三在读,第一次写随笔,水平有限,就当记录一下学习的过程,顺便面试前复习项目的时候看看. 实验要求: 编写一个 Web 服务器软件,要求如下: 基本要 ...

  6. python网络编程socket编程（TCP、UDP客户端服务器）

    摘录 python核心编程 使用socket()模块函数创建套接字——通信端点 >>> from socket import * >>> tcpSock = soc ...

  7. 网络编程----------SOCKET编程实现简单的TCP协议

    首先我们须要大致了解TCP的几点知识: 1.TCP的特点:面向连接的可靠性传输 2.TCP的三次握手建立连接和四次挥手释放连接.但为什么TCP要三次握手建立连接呢? 答:由于两次握手无法保证可靠性.若 ...

  8. 网络编程 socket编程 - Asyncsocke

    简单的聊天程序:http://blog.csdn.net/chang6520/article/details/7967662 iPhone的标准推荐是CFNetwork 库编程,其封装好的开源库是 c ...

  9. iOS开发网络篇—Socket编程

    一.网络各个协议:TCP/IP.SOCKET.HTTP等 网络七层由下往上分别为物理层.数据链路层.网络层.传输层.会话层.表示层和应用层. 其中物理层.数据链路层和网络层通常被称作媒体层,是网络工程 ...

随机推荐

  1. 使用Java提供的MXBean来监控jvm创建了哪些线程

    MBean是一种JavaBean,MBean往往代表的是JMX中的一种可以被管理的资源.MBean会通过接口定义,给出这些资源的一些特定操作: 属性的读和写操作 可以被执行的操作 关于自己的描述信息 ...

  2. kafka+zookeeper环境配置（linux环境单机版）

    版本: CentOS-6.5-x86_64 zookeeper-3.4.6 kafka_2.10-0.10.1.0 一.zookeeper下载与安装 1)下载 $ wget http://mirror ...

  3. SSM项目实战

    1.  实战才是检验学的怎么样的标准,一个小项目,运行老是出错,加上自己一贯的马虎的习惯,不严谨,就使学习之路更加的曲折了,感觉自己在这一行中比较吃力,但是自己选择了这条路,就得好好走下去,不要怀疑自 ...

  4. F - Rails

    There is a famous railway station in PopPush City. Country there is incredibly hilly. The station wa ...

  5. 转载：mybatis踩坑之——foreach循环嵌套if判断

    转载自:作者:超人有点忙链接:https://www.jianshu.com/p/1ee41604b5da來源:简书 今天在修改别人的代码bug时,有一个需求是在做导出excel功能时,mybatis ...

  6. WPF 打开指定文件路径的文件资源管理器

    x 需求是想让WPF打开一个指定文件路径的文件夹,但是搜出来的八成都是<打开文件>的这样的↓ Microsoft.Win32.OpenFileDialog open_file = new ...

  7. 关于Linux一些问题和答案

    1.怎样切换输入法? 2.怎样安装KDE? $sudo apt-get install kubuntu-desktop 3.安装KDE以后,怎样切回到默认的gnome? 注销,返回到登录界面,在“登录 ...

  8. [No000013A]Windows WMIC命令使用详解(附实例)

    第一次执行WMIC命令时,Windows首先要安装WMIC,然后显示出WMIC的命令行提示符.在WMIC命令行提示符上,命令以交互的方式执行 执行“wmic”命令启动WMIC命令行环境.这个命令可以在 ...

  9. 配置llama实现impala on yarn-验证未通过，仅以此文作为参考

    以下内容采自网络,目前验证未通过,仅以此作为参考: 简介:早期的Impala版本中,为了使用Impala,我们通常会在以Client/Server的结构在各个集群节点启动impala-server.i ...

  10. SQL行列转换6种方法

    在进行报表开发时,很多时候会遇到行列转换操作,很对开发人员针对于SQL级别行列转换操作一直不甚理解,今天正好抽空对其进行了一些简单的总结.这里主要列举3种可以实现SQL行列转换的方法,包括通用SQL解 ...