tcp粘包問題原因及解決辦法

1.粘包概念及產生原因

1.1粘包概念:

• TCP粘包是指發送方發送的若干包數據到接收方接收時粘成一包，從接收緩沖區看，后一包數據的頭緊接着前一包數據的尾。
• 粘包可能由發送方造成，也可能由接收方造成。
• 只有TCP有粘包現象，UDP永遠不會粘包
• 粘包不一定會發生

1.2粘包原因:

所謂粘包問題主要還是因為接收方不知道消息之間的界限，不知道一次性提取多少字節的數據所造成的。

• 發送端原因: 由於TCP協議本身的機制（面向連接的可靠地協議-三次握手機制）客戶端與服務器會維持一個連接（Channel），數據在連接不斷開的情況下，可以持續不斷地將多個數據包發往服務器，但是如果發送的網絡數據包太小，那么他本身會啟用Nagle算法（可配置是否啟用）對較小的數據包進行合並（基於此，TCP的網絡延遲要UDP的高些）然后再發送（超時或者包大小足夠）。那么這樣的話，服務器在接收到消息（數據流）的時候就無法區分哪些數據包是客戶端自己分開發送的，這樣產生了粘包.
• 接收端原因: 服務器在接收到數據庫后，放到緩沖區中，如果消息沒有被及時從緩存區取走，下次在取數據的時候可能就會出現一次取出多個數據包的情況，造成粘包現象。

2. tcp粘包解決辦法

• 在每次使用tcp協議發送數據流時,在開頭標記一個數據流長度信息,並固定該報文長度(自定義協議).在客戶端接收數據時先接收該長度字節數據,判斷客戶端發送數據流長度,並只接收該長度字節數據,就可以實現拆包,完美解決tcp粘包問題.

#struct模塊介紹
#該模塊可以把一個類型，如數字，轉成固定長度為4的bytes類型
import struct
res = struct.pack('i',12345)	#i表示整數int
print(res,len(res),type(res))  #長度是4

res2 = struct.pack('i',12345111)
print(res,len(res),type(res2))  #長度也是4

unpack_res =struct.unpack('i',res2)
print(unpack_res)  #(12345111,)
print(unpack_res[0]) #12345111

###################客戶端client###################
#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
import socket
import struct
sock=socket.socket()	
sock.connect(('127.0.0.1', 13459))	

content1='我好'.encode('utf-8')		#要發送消息
content2='他也好'.encode('utf-8')

con1_len=struct.pack('i',len(content1))	# 計算要發送消息(字節)的長度,並使用struct模塊轉化為長度為4的字節b'\x06\x00\x00\x00'
sock.send(con1_len)						#先把這個4字節的報文發送
sock.send(content1)						#發送內容

con2_len=struct.pack('i',len(content2))
sock.send(con2_len)
sock.send(content2)


sock.close()

###################服務端server###################
#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
import struct
import socket

sock = socket.socket()		#買手機
sock.bind(('127.0.0.1', 13459))		#插卡
sock.listen(10)  	#開機(同時最大連接10)

conn, addr = sock.accept()		#(受)與cilent端connect(攻)對應.
msg = conn.recv(4)				#首先接收4個字節(4個字節由client端struct模塊轉化)
len_msg= struct.unpack('i',msg)	#struct模塊讀取報文,判斷跟隨數據長度.返回值是一個元祖(6,)
size_msg=len_msg[0]					#取值判斷跟隨數據長度
msg = conn.recv(size_msg)			#接收報文讀取長度字節
print(msg.decode('utf-8'))			#解碼輸出

msg=conn.recv(4)
len_msg=struct.unpack('i',msg)
size_msg=len_msg[0]
msg = conn.recv(size_msg)
print(msg.decode('utf-8'))


conn.close()
sock.close()

!struct模塊轉化與讀取都是對字節進行操作!