DAY 32 UDP协议、Socketserver模块,并发编程基础

一.粘包现象

　　1.为什么会出现粘包现象

　　　　1.只有在TCP协议中才会出现粘包现象,因为TCP协议是流式协议

　　　　2.TCP协议的特点是将数据量小、时间间隔比较短的数据一次性打包发送

　　　　3.粘包现象的本质是因为不知道需要接受的数据的长短

　　2.如何解决粘包问题

　　　　1.发送数据直接先告诉对方数据量的大小

　　　　2.利用struct模块定制我们自己的消息传输协议

　　3.基于TCP发送大文件示例

# 客户端
import struct
import json
import socket
import os

client = socket.socket()
client.connect(('127.0.0.1', 8080))

file_size = os.path.getsize(r'/Users/jiboyuan/PycharmProjects/aboutsocket/10 解决粘包问题终极版.mp4')
file_path = r'/Users/jiboyuan/PycharmProjects/aboutsocket/10 解决粘包问题终极版.mp4'
data_dic = {
    'file_name': '澳门最大线上赌场开业啦.mp4',
    'file_size': file_size
}
header_json = json.dumps(data_dic)
header_bytes = header_json.encode('utf-8')
# 制作字典的报头
header = struct.pack('i', len(header_bytes))
# 发送报头
client.send(header)
# 发字典数据
client.send(header_bytes)
# 打开文件发送文件数据
with open(file_path,'rb') as f:
    for line in f:
        client.send(line)

# 服务端
import socket
import json
import struct

server = socket.socket()
server.bind(('127.0.0.1', 8080))
server.listen(5)

while True:
    conn, addr = server.accept()
    while True:
        try:
            header = conn.recv(4)
            if len(header) == 0:break
            dic_len = struct.unpack('i', header)[0]

            real_dic = json.loads(conn.recv(dic_len).decode('utf-8'))
            print(real_dic)
            file_name = real_dic.get('file_name')
            file_size = real_dic.get('file_size')
            recv_size = 0
            with open(file_name, 'wb') as f:
                while recv_size < file_size:
                    recv_data = conn.recv(1024)
                    f.write(recv_data)
                    recv_size += len(recv_data)
        except ConnectionResetError:
            break

二.UDP协议

　　1.UDP协议的优点

　　　1.UDP协议客户端允许发空

　　　2.UDP协议不会粘包

　　　3.UDP协议服务端不存在的情况下,客户端照样不会报错

　　　4.UDP协议支持并发

　　2.UDP协议的要求

　　　1.UDP协议也叫数据报协议,发送的消息都带有数据头

　　　2.UDP的服务端不需要进行监听也不需要建立连接

　　　3.服务端启动后只能被动的等待客户端发送消息,发送消息时要带上服务端地址

　　　4.服务端在回复消息的时候,也需要带上客户端的地址、

　　示例:

# 服务端
import socket

server = socket.socket(type=socket.SOCK_DGRAM)
server.bind(('127.0.0.1', 8080))

msg, addr = server.recvfrom(1024)
print(msg.decode('utf-8'))
server.sendto(b'hello', addr)

server.close()

#客户端
import socket

client = socket.socket(type=socket.SOCK_DGRAM)
server_addr = ('127.0.0.1', 8080)

client.sendto(b'hello server baby!', server_addr)
msg, addr = client.recvfrom(1024)
print(msg, addr)

　　3.UDP协议特点

　　 1.无链接,类似于发短信,发了就行爱回不回没有任何关系

　　 2.将服务端关闭,客户端依旧能够发数据,不需要考虑服务端能不能收到

　　4.基于UDP实现简易版本QQ

# 服务端
import socket

server = socket.socket(type=socket.SOCK_DGRAM)
server.bind(('127.0.0.1', 8080))
while True:
    msg, addr = server.recvfrom(1024)
    print(addr)
    print(msg.decode('utf-8'))
    info = input('>>>:').encode('utf-8')
    server.sendto(info, addr)

server.close()

# 多个客户端
import socket

client = socket.socket(type=socket.SOCK_DGRAM)
server_addr = ('127.0.0.1', 8080)

while True:
    info = input('>>>:')
    info = ('来自客户端1的消息:%s'%info).encode('utf-8')  # 改中文备注即可
    client.sendto(info, server_addr)
    msg, addr = client.recvfrom(1024)
    print(msg.decode('utf-8'), addr)

client.close()

三.socketserver模块(让TCP也能支持并发)

# TCP socketserver使用
import socketserver
class MyTcpServer(socketserver.BaseRequestHandler):
    def handle(self):
        while True:
            try:
                data = self.request.recv(1024)  # 对于tcp，self.request相当于conn对象
                if len(data) == 0:break
                print(data)
                self.request.send(data.upper())
            except ConnectionResetError:
                break
if __name__ == '__main__':
    server = socketserver.ThreadingTCPServer(('127.0.0.1',8081),MyTcpServer)
    server.serve_forever()

# UDP socketserver使用
import socketserver


class MyUdpServer(socketserver.BaseRequestHandler):
    def handle(self):
        while True:
            data, sock = self.request
            print(data)
            sock.sendto(data.upper(), self.client_address)


if __name__ == '__main__':
    server = socketserver.ThreadingUDPServer(('127.0.0.1', 8080), MyUdpServer)
    server.serve_forever()

四.并发编程

　　1.操作系统的发展史

　　　输入输出设备>>>:IO操作即(input和output)

　　　手工操作穿孔卡片

　　 批处理(磁带)

　　　脱机批处理系统

　　　一步步的优化，其实都是在提高计算机CPU利用率的问题(问题在于时串行并且没有空间上的复用)

　　2.多道技术的产生

　　　解决cpu在执行程序，遇到io时，不干活的情况

　　　串行:一个程序完完整整的运行完毕，才能运行下一个程序

　　　并发:看上去像同时运行

　　　多道技术:

　　　　1.空间上的复用(多个程序共一套硬件设备，它是多道技术实现时间上的复用的基础，不然还要去硬盘读数据)

　　　　2.时间上的复用(单个cpu的电脑上，起多个应用程序。cpu快速切换，给人的感觉是同时运行)

　　　　3.一个任务占用cpu时间过长或被操作系统强行剥夺走cpu的执行权限(比起串行效率反而降低)

　　　　4.一个任务执行过程中遇到io操作，也会被操作系统强行剥夺走cpu的执行权限(比起串行效率提高)