socket
什么是socket
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其实就是一个门面模式，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去组织数据，以符合指定的协议。所以，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。
套接字有两种：基于文件型的和基于网络型的
基于文件型的套接字家族
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
基于网络型的套接字家族
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)
基于TCP的套接字
TCP是面向连接的，必须先启动服务器然后启动客户端。
粘包问题
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。
只有TCP有粘包现象，UDP永远不会粘包：
- 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。
- 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。
- 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
发生粘包的原因：
发送方发送消息时间间隔短，接收方一次性接收了好几条（可能不完整的消息）
接收方未及时接收，导致发送方发送的消息阻滞在管道里，当接收的时候一下接收好多。
解决粘包问题的思路：
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
具体实现：
我们可以把报头做成字典，字典里包含将要发送的真实数据的详细信息，然后json序列化，然后用struck将序列化后的数据长度打包成4个字节（4个自己足够用了）
发送时：
先发报头长度
再编码报头内容然后发送
最后发真实内容
接收时：
先收报头长度，用struct取出来
根据取出的长度收取报头内容，然后解码，反序列化
从反序列化的结果中取出待取数据的详细信息，然后去取真实的数据内容
#service.py
import socket
import struct
import subprocess
import json
service = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
service.bind(('127.0.0.1', 8848))
service.listen(5)
print('-------starting---->')
while True: # 链接循环
conn, client_addr = service.accept()
print(client_addr)
while True: # 通信循环
try:
# 1.收命令
cmd = conn.recv(8096)
if not cmd: continue
# 2 执行命令，拿到结果
obj = subprocess.Popen(cmd.decode('utf-8'), shell=True,
stdout=subprocess.PIPE,
stderr=subprocess.PIPE)
stdout = obj.stdout.read()
stderr = obj.stderr.read()
# 3 把命令结果返回客户端
# 第一步，制作固定长度的报头
head_dic = {
'filename': 'a.txt',
'md5': 'xxxxxxx',
'total_size': len(stdout) + len(stderr)
}
head_json = json.dumps(head_dic)
head_byte = head_json.encode('utf-8')
# 第二步 先发送报头长度
conn.send(struct.pack('i', len(head_byte)))
# 第三步 再发报头
conn.send(head_byte)
# 再发送真实数据
conn.send(stdout)
conn.send(stderr)
except ConnectionResetError as e:
print(e)
break
conn.close()
service.close()
#client.py
import socket
import struct
import json
client = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
client.setsockopt(socket.SOL_SOCKET,socket.SO_REUSEADDR,1)
client.connect(('127.0.0.1',8848))
while True:
# 1 发命令
cmd = input('>>>').strip()
client.send(cmd.encode('utf-8'))
# 2 拿命令结果并打印
# 第一步，先收报头长度
obj = client.recv(4)
head_size = struct.unpack('i',obj)[0]
# 第二步，再收报头
head_byte = client.recv(head_size)
# 第三步，在报头中解析出真实数据的描述信息
head_json = head_byte.decode('utf-8')
head_dic = json.loads(head_json)
# print(head_dic)
total_size = head_dic['total_size']
# 第四步 接收真实数据
recv_size = 0
recv_bytes = b''
while recv_size < total_size:
res = client.recv(1024)
recv_size += len(res)
recv_bytes += res
print(recv_bytes.decode('gbk'))
phone.close()
注意：
obj=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
基于UDP的套接字
udp是无链接的，先启动哪一端都不会报错
套接字简单示例
#udp服务端
#_*_coding:utf-8_*_
__author__ = 'Linhaifeng'
import socket
ip_port=('127.0.0.1',9000)
BUFSIZE=1024
udp_server_client=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM)
udp_server_client.bind(ip_port)
while True:
msg,addr=udp_server_client.recvfrom(BUFSIZE)
print(msg,addr)
udp_server_client.sendto(msg.upper(),addr)
#udp客户端
#_*_coding:utf-8_*_
__author__ = 'Linhaifeng'
import socket
ip_port=('127.0.0.1',9000)
BUFSIZE=1024
udp_server_client=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM)
while True:
msg=input('>>: ').strip()
if not msg:continue
udp_server_client.sendto(msg.encode('utf-8'),ip_port)
back_msg,addr=udp_server_client.recvfrom(BUFSIZE)
print(back_msg.decode('utf-8'),addr)