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Python數據傳輸黏包問題_python

作者：長得丑就要多讀書 ? 更新時間： 2022-06-12 編程語言

1.socket黏包問題原理

黏包：指數據與數據之間沒有明確的分界線，導致不能正確的讀取數據。

應用數據想要發送數據就必須將數據交給操作系統，而操作系統需要同時為所有的應用程序提供數據傳輸服務，就意味著不可能馬上將應用數據發送，就需要為程序提供一個緩沖區，用于臨時存放數據。

當發送數據很快，有兩條數據都在緩沖區時，操作系統可能將兩個數據發給接收方，數據之間沒有分界線，接收方會誤認為是一條數據。

2.UDP協議

UDP在收發數據時是基于數據包的，即一個包一個包的發送，包與包之間有明確的分界，到達對方緩沖區后也是獨立數據包。這種方式存在的問題：

①發送數據的長度每個操作系統會有不同的限制，數據超過限制則無法發送；

②接收方接收數據時，如果應用程序提供的緩存容量小于數據包的長度，則會造成數據的丟失，而緩沖區大小不可能無限大。

這意味著UDP不會出現黏包問題，但會丟失數據，不可靠。

3.TCP協議

TCP增加了一套校驗規則來保證數據的完整性，會將超過TCP包最大長度的數據拆分為多個TCP包，并在傳輸數據時為每一個TCP數據包指定一個順序號，接收方在收到TCP數據包后按照順序將數據包進行重組，重組后的數據全都是二進制數據，且每次收到的二進制數據之間沒有明顯的分界。基于這種工作機制，TCP在三種情況下發生黏包問題：

①當單個數據包較小時，接收方可能一次性讀取了多個包的數據；

②當整體數據較大時，接收方可能一次性僅讀取了一個包的一部分內容；

③另外TCP協議為提高效率，增加了一種優化機制，會將數據小且發送間隔短的數據合并發送，該機制也會導致發送方將兩個數據包粘在一起發送。

也就是說，TCP傳輸數據是可靠的，但是會黏包。

4.發送方出現的黏包

服務器端：

from socket import *
server_socket = socket(AF_INET,SOCK_STREAM)
server_socket.bind(('',8080))
server_socket.listen(5)
?
new_socket,client_addr = server_socket.accept()
?
data1 = new_socket.recv(1024)
data2 = new_socket.recv(1024)
print("收到的第一條數據：",data1)
print("收到的第二條數據：",data2)
?
new_socket.close()
server_socket.close()

客戶端：

from socket import *
?
client_socket = socket(AF_INET,SOCK_STREAM)
client_socket.connect(('10.175.193.126',8080))
client_socket.send('hello'.encode('utf-8'))
client_socket.send('word'.encode('utf-8'))
client_socket.close()

服務器端接收到的數據：

由于客戶端兩條數據發送間隔太短且數據包太小，被服務器端誤認為是一條數據。

5. 接收方出現的黏包

服務器端：

from socket import *
import time
?
server_socket = socket(AF_INET,SOCK_STREAM)
server_socket.bind(('',8080))
server_socket.listen(5)
?
new_socket,client_addr = server_socket.accept()
print("連接成功！",client_addr)
?
data1 = new_socket.recv(3) #每次只接收三個字節，接收不完整
time.sleep(6)
print("收到的第一條數據：",data1)
?
data2 = new_socket.recv(10)
#接收第一次未接收的數據，若有空間，會繼續接收新數據
print("收到的第二條數據：",data2)
?
new_socket.close()
server_socket.close()

客戶端：

from socket import *
#通過time模塊使客戶端發送多個數據包時，時間間隔變長
import time
?
client_socket = socket(AF_INET,SOCK_STREAM)
client_socket.connect(('10.175.193.126',8080))
client_socket.send('hello'.encode('utf-8'))
time.sleep(5) #讓當前線程休眠5秒
client_socket.send('word'.encode('utf-8'))
?
client_socket.close()

服務器端接收到的數據：

6.黏包的成因

①服務器端出現黏包：接收方不知道消息之間的界限，不知道一個消息要提取多少字節的數據造成的；

②客戶端出現黏包：TCP在發送數據少且間隔時間短的數據包時，會將幾條合并一起發送。

原文鏈接：https://blog.csdn.net/qq_40523659/article/details/121695950

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