浅谈tcp粘包问题

第一部分：简介tcp socket通信的底层原理

原理解析图：

socket通信过程如图所示：首先客户端将发送内容通过send()方法将内容发送到客户端计算机的内核区，然后由操作系统将内容通过底层路径发送到服务器端的内核区，然后由服务器程序通过recv()方法从服务器端计算机内核区取出数据。
2 因此我们可以了解到，send方法并不是直接将内容发送到服务器端，recv方法也并不是直接将从客户端发来的内容接收到服务器程序内存中，而是操作自己机器的内核区。

第二部分：产生粘包的原因（只针对tcp）

产生粘包的情况有两种：

1：当连续发送数据时，由于tcp协议的nagle算法，会将较小的内容拼接成大的内容，一次性发送到服务器端，因此造成粘包

2：当发送内容较大时，由于服务器端的recv（buffer_size）方法中的buffer_size较小，不能一次性完全接收全部内容，因此在下一次请求到达时，接收的内容依然是上一次没有完全接收完的内容，因此造成粘包现象。

也就是说：接收方不知道该接收多大的数据才算接收完毕，造成粘包。

第三部分：如何解决上述两种粘包现象？

思路一：对于第一种粘包产生方式可以在两次send（）直接使用recv（）来阻止连续发送的情况发生。代码就不用展示了。

思路二：由于产生粘包的原因是接收方的无边界接收，因此发送端可以在发送数据之前向接收端告知发送内容的大小即可。代码示例如下：

　　方式一：分两次通讯分别传递内容大小和内容

　　服务器端代码：

# __author__:Kelvin
# date:2019/4/28 21:36
from socket import *
import subprocess

server = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)
server.bind(("127.0.0.1", 8000))
server.listen(5)

while True:
    conn, addr = server.accept()
    print("创建了一个新的连接！")
    while True:
        try:
            data = conn.recv(1024)
            if not data: break
            res = subprocess.Popen(data.decode("utf-8"), shell=True, stdout=subprocess.PIPE, stdin=subprocess.PIPE,
                                   stderr=subprocess.PIPE)
            err = res.stderr.read()
            if err:
                cmd_msg = err
            else:
                cmd_msg = res.stdout.read()
            if not cmd_msg: cmd_msg = "action success!".encode("gbk")
            length = len(cmd_msg)
            conn.send(str(length).encode("utf-8"))
            conn.recv(1024)
            conn.send(cmd_msg)
        except Exception as e:
            print(e)
            break

　　客户端代码：

# __author__:Kelvin
# date:2019/4/28 21:36
from socket import *

client = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)
client.connect(("127.0.0.1", 8000))
while True:
    inp = input(">>:")
    if not inp: continue
    if inp == "quit": break
    client.send(inp.encode("utf-8"))
    length = int(client.recv(1024).decode("utf-8"))
    client.send("ready!".encode("utf-8"))
    lengthed = 0
    cmd_msg = b""
    while lengthed < length:
        cmd_msg += client.recv(1024)
        lengthed = len(cmd_msg)
    print(cmd_msg.decode("gbk"))

　　方式二：一次通讯直接传递内容大小和内容

　　服务器端：

# __author__:Kelvin
# date:2019/4/28 21:36
from socket import *
import subprocess
import struct

server = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)
server.bind(("127.0.0.1", 8000))
server.listen(5)

while True:
    conn, addr = server.accept()
    print("创建了一个新的连接！")
    while True:
        try:
            data = conn.recv(1024)
            if not data: break
            res = subprocess.Popen(data.decode("utf-8"), shell=True, stdout=subprocess.PIPE, stdin=subprocess.PIPE,
                                   stderr=subprocess.PIPE)
            err = res.stderr.read()
            if err:
                cmd_msg = err
            else:
                cmd_msg = res.stdout.read()
            if not cmd_msg: cmd_msg = "action success!".encode("gbk")
            length = len(cmd_msg)
            conn.send(struct.pack("i", length))
            conn.send(cmd_msg)
        except Exception as e:
            print(e)
            break

　　客户端：

# __author__:Kelvin
# date:2019/4/28 21:36
from socket import *
import struct

client = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)
client.connect(("127.0.0.1", 8000))
while True:
    inp = input(">>:")
    if not inp: continue
    if inp == "quit": break
    client.send(inp.encode("utf-8"))
    length = struct.unpack("i",client.recv(4))[0]
    lengthed = 0
    cmd_msg = b""
    while lengthed < length:
        cmd_msg += client.recv(1024)
        lengthed = len(cmd_msg)
    print(cmd_msg.decode("gbk"))

上述两种方式均可以解决粘包问题。