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  • 解决套接字粘包,udp套接字对象的使用和socketserver模块实现并发

    昨天我们讲到了怎么去使用socket模块去创建了一个tcp的通信案例

    那我们今天接着往下讲.

    既然tcp我们学会了,那么它的好基友 udp我们学起来就很简单了

    基于UDP的套接字

    udp是无连接的,先启动哪一端都不会报错

    这一点,可不比tcp,tcp可得先打开服务端,不然就会提醒你,服务端积极拒绝,你的客户端可是会报错的

    那么我们介绍一下,upd的服务端和客户端的搭建

    upd的大概搭建模板

    upd服务端

    server = socket()   # 一样先创建一个服务器的套接字
    server.bind()  # 绑定服务器套接字
    inf_loop:  # 服务器无限循环
        cs = server.recvfrom()  # 接收
        server.sendto()  # 发送
    server.close()
    

    udp客户端

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

    udp套接字简单示例

    服务器端

    from socket import *
    
    server = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM)
    
    server.bind(("127.0.0.1", 8181))
    
    while True:
    
        data, client_addr = server.recvfrom(1024)
    
        print(data, client_addr)
        server.sendto(data.upper(), client_addr)
    

    客户端

    from socket import *
    
    client = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM)
    
    while True:
        msg = input('>>>>: ').strip()
        client.sendto(msg.encode('utf-8'), ("127.0.0.1", 8181))
        # data = None
        # server_addr = None
        recv_num = 4
        try:
            data, server_addr = client.recvfrom(recv_num)
        except OSError as e:
            # 将 4个长度的 数据 取出来
            msg = msg[0:recv_num]
            client.sendto(msg.encode('utf-8'), ("127.0.0.1", 8181))
            data, server_addr = client.recvfrom(recv_num)
        print(data.decode('utf-8'), f"服务端ip和端口>>:{server_addr}")
    

    因为udp是一个面向无连接的,我们一般会用来做效率快,但信息不是那么重要的

    *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)*

    udp服务端

    import socket
    ip_port=('127.0.0.1',8081)
    udp_server_sock=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM) #买手机
    udp_server_sock.bind(ip_port)
    
    while True:
        qq_msg,addr=udp_server_sock.recvfrom(1024)
        print('来自[%s:%s]的一条消息:33[1;44m%s33[0m' %(addr[0],addr[1],qq_msg.decode('utf-8')))
        back_msg=input('回复消息: ').strip()
    
        udp_server_sock.sendto(back_msg.encode('utf-8'),addr)
    

    客户端

    import socket
    BUFSIZE=1024
    udp_client_socket=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM)
    
    qq_name_dic={
        'jkey':('127.0.0.1',8081),
        'liu':('127.0.0.1',8081),
        'song':('127.0.0.1',8081),
        'xue':('127.0.0.1',8081),
    }
    
    
    while True:
        qq_name=input('请选择聊天对象: ').strip()
        while True:
            msg=input('请输入消息,回车发送: ').strip()
            if msg == 'quit':break
            if not msg or not qq_name or qq_name not in qq_name_dic:continue
            udp_client_socket.sendto(msg.encode('utf-8'),qq_name_dic[qq_name])
    
            back_msg,addr=udp_client_socket.recvfrom(BUFSIZE)
            print('来自[%s:%s]的一条消息:33[1;44m%s33[0m' %(addr[0],addr[1],back_msg.decode('utf-8')))
    
    udp_client_socket.close()
    

    时间服务器

    按用户输入的格式返回这个格式的时间信息

    服务器端

    from socket import *
    from time import strftime
    
    ip_port=('127.0.0.1',9000)
    bufsize=1024
    
    tcp_server=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM)
    tcp_server.bind(ip_port)
    
    while True:
        msg,addr=tcp_server.recvfrom(bufsize)
        print('===>',msg)
        
        if not msg:
            time_fmt='%Y-%m-%d %X'
        else:
            time_fmt=msg.decode('utf-8')
        back_msg=strftime(time_fmt)
    
        tcp_server.sendto(back_msg.encode('utf-8'),addr)
    
    tcp_server.close()
    

    客户端

    from socket import *
    ip_port=('127.0.0.1',9000)
    bufsize=1024
    
    tcp_client=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM)
    
    
    
    while True:
        msg=input('请输入时间格式(例%Y %m %d)>>: ').strip()
        tcp_client.sendto(msg.encode('utf-8'),ip_port)
    
        data=tcp_client.recv(bufsize)
    
        print(data.decode('utf-8'))
    
    tcp_client.close()
    

    upd的简单使用就没啦

    注意接下来是重点知识了

    其实我们昨天写的基于tcp的套接字交流小程序是有问题的.

    我们先拿到我们昨天的案例

    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:

    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

    服务器端

    # -*- coding: utf-8 -*-
    # @Author  : JKey  
    # Timer    : 2021/1/15 10:39
    
    import socket
    import subprocess
    
    # 相当于买了一个手机
    phone = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)  
    # 相当于给手机插上了手机卡
    phone.bind(('192.168.12.61', 8081))  
    # 相当于一次最大能接5个人的电话
    phone.listen(5)
    
    while True:
        # 相当于等待对方打电话的过程
        conn, client_addr = phone.accept()  # conn表示套接字对象  client_addr 表示客户端的ip和端口
        print(client_addr)
    
        while True:
            try:  # 当服务器还在连接中,而客户端强行断开连接时,windows会直接抛异常 
                data = conn.recv(1024)  # 接收的是一个二进制
                if len(data) == 0:  # 而Linux会在判断收到了一个空数据,会一直循环收
                    break
                cmd = data.decode('utf-8')  # 需要转成字符串
                s = subprocess.Popen(cmd, shell=True,
                                     stdout=subprocess.PIPE,
                                     stderr=subprocess.PIPE
                                     )  # 创建一个子进程,让用户输入什么就返回shell语句的结果
                res1 = s.stdout.read()
                res2 = s.stderr.read()
                conn.send(res1 + res2)
            except ConnectionResetError:  # 客户端非正常断开连接时widows抛出的异常类型
                break
    
        conn.close()  # 关闭客户端连接
    phone.close()  # 关闭手机
    

    客户端

    # -*- coding: utf-8 -*-
    # @Author  : JKey  
    # Timer    : 2021/1/15 10:39
    import socket
    
    # 获取客户端套接字对象
    client = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
    
    # 客户端向对应得服务端发连接请求
    client.connect(('192.168.12.61', 8081))
    
    while True:
        i = input('>>:').strip()
        if len(i) == 0:continue
        client.send(i.encode('utf-8'))  # 客户端发送信息
    
        data = client.recv(1024)  # 客户端接收信息
    
        print(data.decode('gbk'))
    
    client.close()
    

    当我们输入的指令的返回值是小于1024的话,是没有什么问题的,但当我们输入的命令的返回结果大于1024的时候,我们会发现下一次输入别的命令时,返回的还是上一次指令返回的没收完结果

    这种现象就叫做粘包

    而我们的udp是不会出现这样的情况的,因为udp是不需要连接的,它拿到数据和ip+port就发出去了,发出去的也不会理会了.

    什么是粘包

    那讲的具体一点

    什么是粘包呢?

    需知:只有TCP有粘包现象,UDP永远不会粘包,为何,且听我娓娓道来

    首先需要掌握一个socket收发消息的原理

    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。

    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)

    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)

    send(字节流)和recv(1024)及sendall

    recv里指定的1024意思是从缓存里一次拿出1024个字节的数据

    send的字节流是先放入己端缓存,然后由协议控制将缓存内容发往对端,如果待发送的字节流大小大于缓存剩余空间,那么数据丢失,用sendall就会循环调用send,数据不会丢失

    那我们如何解决这些粘包问题呢??

    1解决粘包比较low的方法

    粘包的问题根源在于,接收端不知道发送端将要传输的字节流的长度,所以解决粘包的方法就是围绕.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晓,然后接收端来一个死循环接收完所有数据

    low的版本

    先发送一个真实数据的长度给接收端,接收端收到后,回一个已收到的提示,反发回去

    服务端

    import socket,subprocess
    ip_port=('127.0.0.1',8080)
    s=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
    s.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, 1)
    
    s.bind(ip_port)
    s.listen(5)
    
    while True:
        conn,addr=s.accept()
        print('客户端',addr)
        while True:
            msg=conn.recv(1024)
            if not msg:break
            res=subprocess.Popen(msg.decode('utf-8'),shell=True,
                                stdin=subprocess.PIPE,
                             stderr=subprocess.PIPE,
                             stdout=subprocess.PIPE)
            err=res.stderr.read()
            if err:
                ret=err
            else:
                ret=res.stdout.read()
            data_length=len(ret)
            conn.send(str(data_length).encode('utf-8'))  # 先发送,真实数据的长度
            data=conn.recv(1024).decode('utf-8')  # 再确认接收那边回的信息
            if data == 'recv_ready':
                conn.sendall(ret)
        conn.close()
    

    客户端

    import socket,time
    s=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
    res=s.connect_ex(('127.0.0.1',8080))
    
    while True:
        msg=input('>>: ').strip()
        if len(msg) == 0:continue
        if msg == 'quit':break
    
        s.send(msg.encode('utf-8'))
        length=int(s.recv(1024).decode('utf-8'))
        s.send('recv_ready'.encode('utf-8'))
        send_size=0
        recv_size=0
        data=b''
        while recv_size < length:
            data+=s.recv(1024)
            recv_size+=len(data)
    
    
        print(data.decode('utf-8'))
    

    为何low:

    程序的运行速度远快于网络传输速度,所以在发送一段字节前,先用send去发送该字节流长度,这种方式会放大网络延迟带来的性能损耗

    struct模块

    2 用struct模块.实现定长头部信息

    为字节流加上自定义固定长度报头,报头中包含字节流长度,然后一次send到对端,对端在接收时,先从缓存中取出定长的报头,然后再取真实数据

    该模块可以把一个类型,如数字,转成固定长度的bytes

    >>> struct.pack('i',1111111111111)

    struct.error: 'i' format requires -2147483648 <= number <= 2147483647 #这个是范围

    img

    import json,struct
    #假设通过客户端上传1T:1073741824000的文件a.txt
    
    #为避免粘包,必须自定制报头
    header={'file_size':1073741824000,'file_name':'/a/b/c/d/e/a.txt','md5':'8f6fbf8347faa4924a76856701edb0f3'} #1T数据,文件路径和md5值
    
    #为了该报头能传送,需要序列化并且转为bytes
    head_bytes=bytes(json.dumps(header),encoding='utf-8') #序列化并转成bytes,用于传输
    
    #为了让客户端知道报头的长度,用struck将报头长度这个数字转成固定长度:4个字节
    head_len_bytes=struct.pack('i',len(head_bytes)) #这4个字节里只包含了一个数字,该数字是报头的长度
    
    #客户端开始发送
    conn.send(head_len_bytes) #先发报头的长度,4个bytes
    conn.send(head_bytes) #再发报头的字节格式
    conn.sendall(文件内容) #然后发真实内容的字节格式
    
    #服务端开始接收
    head_len_bytes=s.recv(4) #先收报头4个bytes,得到报头长度的字节格式
    x=struct.unpack('i',head_len_bytes)[0] #提取报头的长度
    
    head_bytes=s.recv(x) #按照报头长度x,收取报头的bytes格式
    header=json.loads(json.dumps(header)) #提取报头
    
    #最后根据报头的内容提取真实的数据,比如
    real_data_len=s.recv(header['file_size'])
    s.recv(real_data_len)
    
    import struct
    import binascii
    import ctypes
    
    values1 = (1, 'abc'.encode('utf-8'), 2.7)
    values2 = ('defg'.encode('utf-8'),101)
    s1 = struct.Struct('I3sf')
    s2 = struct.Struct('4sI')
    
    print(s1.size,s2.size)
    prebuffer=ctypes.create_string_buffer(s1.size+s2.size)
    print('Before : ',binascii.hexlify(prebuffer))
    # t=binascii.hexlify('asdfaf'.encode('utf-8'))
    # print(t)
    
    
    s1.pack_into(prebuffer,0,*values1)
    s2.pack_into(prebuffer,s1.size,*values2)
    
    print('After pack',binascii.hexlify(prebuffer))
    print(s1.unpack_from(prebuffer,0))
    print(s2.unpack_from(prebuffer,s1.size))
    
    s3=struct.Struct('ii')
    s3.pack_into(prebuffer,0,123,123)
    print('After pack',binascii.hexlify(prebuffer))
    print(s3.unpack_from(prebuffer,0))
    

    将其运用到我们的案例中就可以变成

    服务器端

    # -*- coding: utf-8 -*-
    # @Author  : JKey  
    # Timer    : 2021/1/18 9:23
    
    # 基于tcp的粘包问题
    from socket import *
    import json, struct, subprocess
    
    server = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)
    
    server.bind(('127.0.0.1', 8080))
    
    server.listen(5)
    
    while True:
        conn, addr = server.accept()
        print(addr)
    
        try:
            cmd = conn.recv(1024)
            if len(cmd) == 0: break
            cmd = cmd.decode('utf-8')
            res_obj = subprocess.Popen(cmd, shell=True,
                                       stdout=subprocess.PIPE,
                                       stderr=subprocess.PIPE
                                       )
            res1 = res_obj.stdout.read()
            res2 = res_obj.stderr.read()
            header = len(res1 + res2)
    
            # 先制造字典
            header_dic = {
                "file_name": 'a.txt',
                'total_size': header,
                'md5': 'hih1jk5jk151jk51'
            }
    
            # 将字典变为bytes类型的字典
            header_bytes = json.dumps(header_dic)
            conn.send(struct.pack('i', len(header_bytes)))
    
            # 再发送header_bytes 到接收端
            conn.send(header_bytes.encode('utf-8'))
    
            # # 发送真正的数据
            conn.send(res1)
            conn.send(res2)
        except Exception:
            break
    

    客户端

    # -*- coding: utf-8 -*-
    # @Author  : JKey  
    # Timer    : 2021/1/18 9:23
    from socket import *
    import struct
    import json
    
    
    client = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)
    
    client.connect(("127.0.0.1", 8080))
    
    while True:
        cmd = input('cmd >>>: ').strip()
        if len(cmd) == 0: continue
        client.send(cmd.encode('utf-8'))
    
        # 先接收固定的四个长度
        heard = client.recv(4)
    
        # 根据这个长度可以获取到header_bytes
        header_bytes_len = struct.unpack('i', heard)[0]
        header_bytes = client.recv(header_bytes_len)
    
        # 解码,反序列化成json的字符串的 header_dic
    
        header_dic = json.loads(header_bytes.decode('utf-8'))
        # 再根据获取到字典 获取到真实数据的大小
        total_size = header_dic['total_size']
        # 再接收真实的数据
        recv_size = 0
        res = b''
        while recv_size < total_size:
            data = client.recv(1024)
            recv_size += len(data)
            res += data
    
        print(res.decode('gbk'))
    

    socketserver模块

    因为我们现在还没有学到并发编程的概念

    所有我们这里可以先用一下,python封装好的实现多并发的socketserver模块

    介绍:

    ftpserver=socketserver.ThreadingTCPServer(('127.0.0.1',8080),FtpServer)

    ftpserver.serve_forever()

    查找属性的顺序:ThreadingTCPServer->ThreadingMixIn->TCPServer->BaseServer

    1. 实例化得到ftpserver,先找类ThreadingTCPServer的__init__,在TCPServer中找到,进而执行server_bind,server_active
    2. 找ftpserver下的serve_forever,在BaseServer中找到,进而执行self._handle_request_noblock(),该方法同样是在BaseServer中
    3. 执行self._handle_request_noblock()进而执行request, client_address = self.get_request()(就是TCPServer中的self.socket.accept()),然后执行self.process_request(request, client_address)
    4. 在ThreadingMixIn中找到process_request,开启多线程应对并发,进而执行process_request_thread,执行self.finish_request(request, client_address)
    5. 上述四部分完成了链接循环,本部分开始进入处理通讯部分,在BaseServer中找到finish_request,触发我们自己定义的类的实例化,去找__init__方法,而我们自己定义的类没有该方法,则去它的父类也就是BaseRequestHandler中找....

    源码分析总结:

    基于tcp的socketserver我们自己定义的类中的

    1.   self.server即套接字对象
    2.   self.request即一个链接
    3.   self.client_address即客户端地址

    基于udp的socketserver我们自己定义的类中的

    1.   self.request是一个元组(第一个元素是客户端发来的数据,第二部分是服务端的udp套接字对象),如(b'adsf', <socket.socket fd=200, family=AddressFamily.AF_INET, type=SocketKind.SOCK_DGRAM, proto=0, laddr=('127.0.0.1', 8080)>)
    2.   self.client_address即客户端地址

    即实际代码可以为

    tcp 的 socketserver

    服务器端

    # -*- coding: utf-8 -*-
    # @Author  : JKey  
    # Timer    : 2021/1/18 17:24
    
    import socketserver
    
    
    class MyRequestHandler(socketserver.BaseRequestHandler):
    
        def handle(self) -> None:
            """
            放的是通信循环
            self.request --> conn 连接对象
            :return:
            """
            while True:
                data = self.request.recv(1024)
                print(data.decode('utf-8'))
    
                self.request.send(data.upper())
    
    
    accept = socketserver.ThreadingTCPServer(('127.0.0.1', 8282), MyRequestHandler, bind_and_activate=True)  # 表示该服务器的ip+port  
    accept.serve_forever()  # 表示该服务器对外一直服务
    
    

    udp的服务器端

    # -*- coding: utf-8 -*-
    # @Author  : JKey  
    # Timer    : 2021/1/19 9:20
    import socketserver
    
    
    class MyRequestHandler(socketserver.BaseRequestHandler):
    
        def handle(self) -> None:
            print(self.request)  # 是一个小元组,第一个值为客户端发送的数据, 第二个值为自己的套接字对象
            data, server = self.request
    
            server.sendto(data.upper(), self.client_address)
    
    
    server1 = socketserver.ThreadingUDPServer(("127.0.0.1", 8787), MyRequestHandler)
    server1.serve_forever()
    
    

    客户端

    # -*- coding: utf-8 -*-
    # @Author  : JKey  
    # Timer    : 2021/1/19 9:21
    
    from socket import *
    
    client = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM)
    
    while True:
        msg = input('>>>>: ').strip()
        if len(msg) == 0: continue
        client.sendto(msg.encode('utf-8'), ("127.0.0.1", 8787))
        data, client_addr = client.recvfrom(1024)  # 返回的是一个小元组, 元组的第一个值为接收的数据,第二个为客户端的ip+port
        print(data.decode('utf-8'))
    
    

    最后补上一个我写的简单的FTP的上传下载功能

    服务器端

    # -*- coding: utf-8 -*-
    # @Author  : JKey  
    # Timer    : 2021/1/18 18:00
    import socket
    import socketserver
    import struct
    import time
    import json
    import os
    import hashlib
    
    
    class TcpServer(socketserver.BaseRequestHandler):
        server_inet = socket.AF_INET
        server_type = socket.SOCK_STREAM
        server_ip_port = ('127.0.0.1', 8484)
        server_listen = 5
    
        def handle(self) -> None:
            while True:
                try:
                    cmd = self.request.recv(1024)  # b 'get a.txt'
                    if len(cmd) == 0:
                        break
                    cmd = cmd.decode('utf-8')  # get a.txt
                    func, file_name = cmd.split(' ')  # func = get/put 上传下载 file_name = 文件名
                    if hasattr(self, func):
                        try:
                            getattr(self, func)(file_name)
                        except FileNotFoundError:
                            print('没有该文件')
                            return
                    else:
                        print('暂不支持')
                except ConnectionResetError:
                    break
    
        def get(self, file_name):
            print(f'客户端正在下载文件{file_name}')
    
            header_dic = {
                'file_name': file_name,
                'file_size': 0,
                'md5': None,
            }
            header_bytes_len = struct.pack('i', os.path.getsize(file_name))
            self.request.send(header_bytes_len)
    
            with open(file_name, 'rb') as r_f:
                for line in r_f:
                    header_dic['file_size'] = len(line)
                    mm = hashlib.md5()
                    mm.update(line)
                    header_dic['md5'] = mm.hexdigest()
                    header_json = json.dumps(header_dic)
    
                    header_bytes = header_json.encode('utf-8')
                    header_bytes_len = struct.pack('i', len(header_bytes))
    
                    self.request.send(header_bytes_len)
                    self.request.send(header_bytes)
                    self.request.send(line)
                    time.sleep(0.01)
    
        def put(self, file_name):
            print(f'客户端正在上传文件{file_name}')
            file_size = struct.unpack('i', self.request.recv(4))[0]
            s_size = 0
            file_data = b''
            while s_size < file_size:
                # 先接收4个字节 文件的头部信息
                header = self.request.recv(4)
                header_bytes_len = struct.unpack('i', header)[0]
    
                header_bytes = self.request.recv(header_bytes_len)
                header_bytes_json = header_bytes.decode('utf-8')
    
                header_dic = json.loads(header_bytes_json)
                line_size = header_dic['file_size']
                start_size = 0
                line_data = b''
    
                while start_size < line_size:
                    data = self.request.recv(1024)
                    start_size += len(data)
                    line_data += data
    
                mm = hashlib.md5()
                mm.update(line_data)
    
                if mm.hexdigest() == header_dic['md5']:
                    file_data += line_data
                    s_size += line_size
    
                else:
                    print('下载文件不完整有误')
                    break
            else:
                with open(file_name, 'ab') as w_f:
                    w_f.write(file_data)
                self.request.send(f'{file_name} 上传成功'.encode('utf-8'))
    
    
    server_obj = socketserver.ThreadingTCPServer(('127.0.0.1', 8484), TcpServer, bind_and_activate=True)
    server_obj.serve_forever()
    server_obj.handle_request()
    
    

    客户端

    # -*- coding: utf-8 -*-
    # @Author  : JKey  
    # Timer    : 2021/1/18 18:00
    import socket
    import struct
    import os
    import json
    import hashlib
    import time
    
    
    class TcpClient:
        client_inet = socket.AF_INET
        client_type = socket.SOCK_STREAM
        server_ip_port = ('127.0.0.1', 8484)
    
        @staticmethod
        def __progress(percent, width=50):
    
            if percent < 1:
                show_str = ('[%%-%ds]' % width) % (int(width * percent) * '#')
                print('
    %s %d%%' % (show_str, int(100 * percent)), end='')
            elif percent >= 1:
                percent = 1
                show_str = ('[%%-%ds]' % width) % (int(width * percent) * '#')
                print('
    %s %d%%' % (show_str, int(100 * percent)))
    
        def handle_request(self):
            client = socket.socket(self.client_inet, self.client_type)
            client.connect(self.server_ip_port)
            while True:
                cmd = input('请输入您的指令>>:').strip()
                if len(cmd) == 0:
                    continue
                if ' ' not in cmd:
                    print('请输入正确的指令')
                    continue
                if len(cmd.split(' ')) != 2:
                    print('请输入正确的指令')
                client.send(cmd.encode('utf-8'))
                func, file_name = cmd.split(' ')
    
                if hasattr(self, func):
                    getattr(self, func)(file_name, client)
                else:
                    print('没有该功能')
    
        def get(self, file_name, client):
    
            # 先接收到文件的全部大小
            print(f'客户端正在下载文件{file_name}')
            if os.path.exists(file_name):
                print('该文件已存在')
                i = input('是否继续下载>>:').strip()
                if i == 'y':
                    file_name = file_name + '(1)'
                else:
                    return
            try:
                file_size = struct.unpack('i', client.recv(4))[0]
            except struct.error:
                print('服务器端没有该文件')
                return
    
            s_size = 0
            file_data = b''
            while s_size < file_size:
                # 先接收4个字节 文件的头部信息
                header = client.recv(4)
                header_bytes_len = struct.unpack('i', header)[0]
    
                header_bytes = client.recv(header_bytes_len)
                header_bytes_json = header_bytes.decode('utf-8')
    
                header_dic = json.loads(header_bytes_json)
                line_size = header_dic['file_size']
                start_size = 0
                line_data = b''
    
                while start_size < line_size:
                    data = client.recv(1024)
                    start_size += len(data)
                    line_data += data
    
                mm = hashlib.md5()
                mm.update(line_data)
    
                if mm.hexdigest() == header_dic['md5']:
                    file_data += line_data
                    s_size += line_size
                    percent = s_size / file_size
                    self.__progress(percent, width=70)
                else:
                    print('下载文件不完整有误')
                    break
            else:
                with open(file_name, 'ab') as w_f:
                    w_f.write(file_data)
                print(f'{file_name} 下载成功')
    
        def put(self, file_name, client):
            """客户端上传文件"""
            print(f'客户端正在上传文件{file_name}')
            if not os.path.exists(file_name):
                print('没有该文件')
                return
            header_dic = {
                'file_name': file_name,
                'file_size': 0,
                'md5': None,
            }
            header_bytes_len = struct.pack('i', os.path.getsize(file_name))
            client.send(header_bytes_len)
            file_size = os.path.getsize(file_name)
            line_size = 0
            with open(file_name, 'rb') as r_f:
                for line in r_f:
                    header_dic['file_size'] = len(line)
                    line_size += len(line)
                    mm = hashlib.md5()
                    mm.update(line)
                    header_dic['md5'] = mm.hexdigest()
                    header_json = json.dumps(header_dic)
    
                    header_bytes = header_json.encode('utf-8')
                    header_bytes_len = struct.pack('i', len(header_bytes))
    
                    client.send(header_bytes_len)
                    client.send(header_bytes)
                    client.send(line)
                    self.__progress(line_size / file_size)
                    time.sleep(0.01)
    
    
    client1 = TcpClient()
    client1.handle_request()
    

    其实我们以后接触到的输出层协议还是以tcp为多,所有我们必须要知道怎么处理tcp的粘包问题.

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