传输层之TCP与UDP协议

TCP与UDP都是用来规定通讯方法的
   通讯的时分能够为所欲为的聊  也能够遵从一些协议符合要求的聊
   为所欲为的聊：文字 图片 视频 ....
   遵从一些协议：最初带敬称  首行空两格  只准用官话  不能打情骂俏
  不遵从上述协议的也能够通讯  只不过遵从了更合规合法合理
  1.TCP协议(重要)
       三次握手建链接
       1.TCP协议也称为牢靠协议(数据不容易丢掉)
         形成数据不容易丢掉的原因不是由于有双向通道  而是由于有反应机制
         给对方发音讯之后会保存一个副本  直到对方回应音讯才会删去  否则在必定的时间内重复发送
        2.洪水进犯
        同一时间有大量的客户端恳求建立链接 会导致服务端一向处于SYS_RCVD状态
        3.服务端怎么区别客户端建立链接的恳求
           能够对恳求做唯一标识
        四次挥手断链接
        1.四次不能合并为三次
           由于中间需求确认音讯是否发完(TIME_WAIT)
    """
 三次握手和四次挥手也能够看成是小情侣谈恋爱的过程
        三次握手:表达在一起
        四次挥手:分裂要分手
    """   
   2.UDP协议
      也被称之为数据报协议  不牢靠协议
    早期的QQ运用的是纯生的(没有额定的功用)UDP协议
    现在的QQ自己添加了很多的技能和功用
      运用UDP的原因便是由于很简略 方便 粗犷  只需指定对方的地址就能够发送音讯
      """
      TCP咱们能够看成是打电话:两头你侬我侬
      UDP咱们能够看成是发短信:只需发了就行 不论对方看不看
      """

应用层

• 应用层适当于是程序员自己写的应用程序 里面的协议非常的多
• 常见的有：HTTP HTTPS FTP

socket模块

• 如果咱们需求编写依据网络依据数据交互的程序 意味着咱们需求自己经过代码来操控咱们之前所学的OSI七层

• socket类似于操作系统 封装了丑恶复杂的接口提供了简略方便的接口

• cocket也叫套接字：

  AF_UNIX:依据文字类型的套接字宗族(单机)
  AF_INET:依据网络类型的套接字宗族(联网)

socket简介

import socket
"""
今后要养成检查源码编写代码的思路
"""
1.发生一个socket目标并指定选用的通讯版别和协议(TCP)
server = socket.socket()  # 括号内不写参数 默许便是TCP协议  family=AF_INET依据网络的套接字 type=SOCK_STREAM流式协议即TCP
2.绑定一个固定的地址(服务端必备的条件)
server.bind(('127.0.0.1', 8080))  # 127.0.0.1为本地回环地址 只要自己的电脑能够拜访
3.设立半连接池(暂且疏忽)
server.listen(5)
4.等候接客
sock, addr = server.accept()  # return sock, addr  三次握手
print(sock, addr)  # sock便是双向通道 addr便是客户端地址
5.服务客人
data = sock.recv(1024)  # 接纳客户端发送过来的音讯 1024字节
print(data.decode('utf8'))
sock.send('尊敬的客人 您说什么便是什么 悉数依照您的要求来'.encode('utf8'))  # 给客户端发送音讯 留意音讯有必要是bytes类型
6.关闭双向通道
sock.close()  # 四次挥手
7.关闭服务端
server.close()  # 店关闭了
import socket
1.生成socket目标指定类型和协议
client = socket.socket()
2.经过服务端的地址链接服务端
client.connect(('127.0.0.1', 8080))
3.直接给服务端发送音讯
client.send('大爷有钱 把你们店最好的给我叫出来'.encode('utf8'))
4.接纳服务端发送过来的音讯
data = client.recv(1024)
print(data.decode('utf8'))
5.断开与服务端的链接
client.close()

代码优化

1.谈天内容自定义
        针对音讯选用input获取
2.让谈天循环起来
        将谈天的部分用循环包起来
3.用户输入的音讯不能为空
        实质其实是两头不能都是recv或者send 必定是一方收一方发 
4.服务端屡次重启可能会报错
        Address already in use 主要是mac电脑会报
        方法1:改端口号
        方法2:博客里面代码复制即可
5.当客户端反常断开的情况下 怎么让服务端继续服务其他客人
        windows服务端会直接报错
  mac服务端会有一段时间重复接纳空音讯延迟报错	
        反常处理、空音讯判别

半连接池的概念

server.listen(5)   半连接池
当有多个客户端来链接的情况下 咱们能够设置等候数量(不考虑并发问题)
假设服务端只要一个人的情况下
在测验半连接池的时分 能够不必input获取音讯 直接把音讯写死即可 

粘包现象

1.服务端接连执行三次recv
2.客户端接连执行三次send
问题：服务端一次性接纳到了客户端三次音讯  该现象称为粘包现象
粘包现象发生的原因
    1.不知道每次的数据究竟多大
    2.TCP也称为流式协议：数据像流水一样绵绵不绝没有距离(TCP会针对数据量较小且发送距离较短的多条数据一次性合并打包)
避免粘包现象的中心思路\要害点
  怎么清晰即将接纳的数据具体有多大
怎么将长度改变的数据悉数制造成固定长度的数据

struct模块

import struct
 info = b'hello big baby'
 print(len(info))  # 数据实在的长度(bytes)  14
 res = struct.pack('i', len(info))  # 将数据打包成固定的长度 i是固定的打包形式
 print(len(res))  # 打包之后长度为(bytes)   4           报头
 real_len = struct.unpack('i', res)
 print(real_len)  # (14,)             依据固定长度的报头 解分出实在数据的长度
 desc = b'hello my baby I will take you to play big ball'
 print(len(desc))  # 数据实在的长度(bytes)  46
 res1 = struct.pack('i', len(desc))
 print(len(res1))  # 打包之后长度为(bytes)  4           报头
 real_len1 = struct.unpack('i', res1)
 print(real_len1)  # (46,)              依据固定长度的报头 解分出实在数据的长度
解决黏包问题初次版别
    客户端
        1.将实在数据转成bytes类型并计算长度
        2.使用struct模块将实在长度制造一个固定长度的报头
        3.将固定长度的报头先发送给服务端 服务端只需求在recv括号内填写固定长度的报头数字即可
        4.然后再发送实在数据
    服务端
        1.服务端先接纳固定长度的报头
        2.使用struct模块反向解分出实在数据长度
        3.recv接纳实在数据长度即可
问题1:struct模块无法打包数据量较大的数据 就算换更大的形式也不可
 res = struct.pack('i', 12313213123)
 print(res)
问题2:报头能否传递更多的信息  比方电影巨细 电影称号 电影点评 电影简介
终极解决计划:字典作为报头打包 作用更好 数字更小
 data_dict = {
     'file_name': 'xxx教师教学.avi',
     'file_size': 123132131232342342423423423423432423432,
     'file_info': '内容很精彩 千万不要错过',
     'file_desc': '一代神作 私家收藏'
 }
 import json
 data_json = json.dumps(data_dict)
 print(len(data_json.encode('utf8')))  # 实在字典的长度  228
 res = struct.pack('i', len(data_json.encode('utf8')))
 print(len(res))
黏包问题终极计划
    客户端 
        1.制造实在数据的信息字典(数据长度、数据简介、数据称号)
        2.使用struct模块制造字典的报头
        3.发送固定长度的报头(解分出来是字典的长度)
        4.发送字典数据
        5.发送实在数据     
    服务端
        1.接纳固定长度的字典报头
        2.解分出字典的长度并接纳
        3.经过字典获取到实在数据的各项信息
        4.接纳实在数据长度

黏包代码实战

import socket
import struct
import json
server = socket.socket()
server.bind(('127.0.0.1', 8081))
server.listen(5)
sock, addr = server.accept()
 1.接纳固定长度的字典报头
data_dict_head = sock.recv(4)
 2.依据报头解分出字典数据的长度
data_dict_len = struct.unpack('i', data_dict_head)[0]
 3.接纳字典数据
data_dict_bytes = sock.recv(data_dict_len)
data_dict = json.loads(data_dict_bytes)  # 主动解码再反序列化
 4.获取实在数据的各项信息
 total_size = data_dict.get('file_size')
 with open(data_dict.get('file_name'), 'wb') as f:
     f.write(sock.recv(total_size))
接纳实在数据的时分 如果数据量非常大 recv括号内直接填写该数据量 不太适宜 咱们能够每次接纳一点点 反正知道总长度
 total_size = data_dict.get('file_size')
 recv_size = 0
 with open(data_dict.get('file_name'), 'wb') as f:
     while recv_size < total_size:
         data = sock.recv(1024)
         f.write(data)
         recv_size += len(data)
         print(recv_size)
import socket
import os
import struct
import json
client = socket.socket()
client.connect(('127.0.0.1', 8081))
'''任何文件都是下列思路 图片 视频 文本 ...'''
 1.获取实在数据巨细
file_size = os.path.getsize(r'/Users/jiboyuan/PycharmProjects/day36/xx教师合集.txt')
 2.制造实在数据的字典数据
data_dict = {
    'file_name': '有你好看.txt',
    'file_size': file_size,
    'file_desc': '内容很长 准备好吃喝 我觉得养分快线挺好喝',
    'file_info': '这是我的私家收藏'
}
 3.制造字典报头
data_dict_bytes = json.dumps(data_dict).encode('utf8')
data_dict_len = struct.pack('i', len(data_dict_bytes))
 4.发送字典报头
client.send(data_dict_len)  # 报头自身也是bytes类型 咱们在看的时分用len长度是4
 5.发送字典
client.send(data_dict_bytes)
 6.最终发送实在数据
with open(r'/Users/jiboyuan/PycharmProjects/day36/xx教师合集.txt', 'rb') as f:
    for line in f:  # 一行行发送 和直接一起发作用一样 由于TCP流式协议的特性
        client.send(line)
import time
time.sleep(10)