socket套接字通信原理

文章参考链接：

https://www.cnblogs.com/wangcq/p/3520400.html

https://www.cnblogs.com/lixiaoliuer/p/6543968.html

在学习网络编程之前还有许多的知识需要普及。socket就是很重要的一环。今天来看一看套接字。

1.服务器端与客户端

BS架构（腾讯通软件：server+client）

CS架构（web网站）

C/S架构与socket的关系：

我们学习socket就是为了完成C/S架构的开发

2.OSI七层模型

互联网协议按照功能不同分为osi七层或tcp/ip五层或tcp/ip四层

每层运行常见物理设备

详细参考：

http://www.cnblogs.com/linhaifeng/articles/5937962.html#_label4

学习socket一定要先学习互联网协议：

1.首先：本节课程的目标就是教会你如何基于socket编程，来开发一款自己的C/S架构软件

2.其次：C/S架构的软件（软件属于应用层）是基于网络进行通信的

3.然后：网络的核心即一堆协议，协议即标准，你想开发一款基于网络通信的软件，就必须遵循这些标准。

4.最后：就让我们从这些标准开始研究，开启我们的socket编程之旅

TCP/IP协议族包括运输层、网络层、链路层。

3.socket层

Socket是介于应用层和传输层之间。

4.socket是什么

　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。

扫盲篇：

1 将socket说成ip+port，ip是用来标识互联网中的一台主机的位置，而port是用来标识这台机器上的一个应用程序，ip地址是配置到网卡上的，而port是应用程序开启的，ip与port的绑定就标识了互联网中独一无二的一个应用程序

2而程序的pid是同一台机器上不同进程或者线程的标识（Google Chrome会有多个PID）

5.套接字的发展历程

套接字起源于 20 世纪 70 年代加利福尼亚大学伯克利分校版本的 Unix,即人们所说的 BSD Unix。因此,有时人们也把套接字称为“伯克利套接字”或“BSD 套接字”。一开始,套接字被设计用在同一台主机上多个应用程序之间的通讯。这也被称进程间通讯,或 IPC。套接字有两种（或者称为有两个种族）,分别是基于文件型的和基于网络型的。

1、基于文件类型的套接字家族

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

2、基于网络类型的套接字家族

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)

6.套接字的工作流程

生活中的场景，你要打电话给一个朋友，先拨号，朋友听到电话铃声后提起电话，这时你和你的朋友就建立起了连接，就可以讲话了。等交流结束，挂断电话结束此次交谈。

生活中的场景就解释了这工作原理，也许TCP/IP协议族就是诞生于生活中，这也不一定。

举个例子：

　　先从服务器端说起。服务器端先初始化Socket，然后与端口绑定(bind)，对端口进行监听(listen)，调用accept阻塞，等待客户端连接。在这时如果有个客户端初始化一个Socket，然后连接服务器(connect)，如果连接成功，这时客户端与服务器端的连接就建立了。客户端发送数据请求，服务器端接收请求并处理请求，然后把回应数据发送给客户端，客户端读取数据，最后关闭连接，一次交互结束。

一、socket模块发送和接收消息

示例：模拟发送消息和接收消息的过程

tcp服务端（server）

#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-      import socketphone=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)  #买手机
phone.bind(('127.0.0.1',8000))  #绑定手机卡   #改成服务端网卡IP地址和端口
phone.listen(5)  #开机  5的作用是最大挂起连接数   #backlog连接池（也叫半链接）
print('------------->')
conn,addr=phone.accept()  #等电话msg=conn.recv(1024)  #收消息
print('客户端发来的消息是：',msg)
conn.send(msg.upper())  #发消息conn.close()
phone.close()

执行结果：

1 ------------->

tcp客户端(client)

#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-      import socketphone=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)phone.connect(('127.0.0.1',8000)) #拔通电话   #改成服务端网卡IP地址和端口phone.send('hello'.encode('utf-8'))  #发消息
data=phone.recv(1024)
print('收到服务端的发来的消息: ',data)phone.close()

二、功能介绍

① server = socket.socket()

参数一：地址簇socket.AF_INET IPv4（默认）socket.AF_INET6 IPv6socket.AF_UNIX 只能够用于单一的Unix系统进程间通信参数二：类型socket.SOCK_STREAM　　流式socket , for TCP （默认）socket.SOCK_DGRAM　　 数据报式socket , for UDPsocket.SOCK_RAW 原始套接字，普通的套接字无法处理ICMP、IGMP等网络报文，而SOCK_RAW可以；其次，SOCK_RAW也可以处理特殊的IPv4报文；此外，利用原始套接字，可以通过IP_HDRINCL套接字选项由用户构造IP头。socket.SOCK_RDM 是一种可靠的UDP形式，即保证交付数据报但不保证顺序。SOCK_RAM用来提供对原始协议的低级访问，在需要执行某些特殊操作时使用，如发送ICMP报文。SOCK_RAM通常仅限于高级用户或管理员运行的程序使用。socket.SOCK_SEQPACKET 可靠的连续数据包服务参数三：协议（默认）与特定的地址家族相关的协议,如果是 0 ，则系统就会根据地址格式和套接类别,自动选择一个合适的协议详情详情

UDP demo

# 服务端
import socket
ip_port = ('127.0.0.1',9999)
sk = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM,0)
sk.bind(ip_port)while True:data,(host,port) = sk.recvfrom(1024)print(data,host,port)sk.sendto(bytes('ok', encoding='utf-8'), (host,port))#客户端
import socket
ip_port = ('127.0.0.1',9999)sk = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM,0)
while True:inp = input('数据：').strip()if inp == 'exit':breaksk.sendto(bytes(inp, encoding='utf-8'),ip_port)data = sk.recvfrom(1024)print(data)sk.close()UDP DemoUDP demo

② server.bind(address)

　　server.bind(address) 将套接字绑定到地址。address地址的格式取决于地址族。在AF_INET下，以元组（host,port）的形式表示地址

int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);

通常服务器在启动的时候都会绑定一个众所周知的地址（如ip地址+端口号），用于提供服务，客户就可以通过它来接连服务器；而客户端就不用指定，有系统自动分配一个端口号和自身的ip地址组合。这就是为什么通常服务器端在listen之前会调用bind()，而客户端就不会调用，而是在connect()时由系统随机生成一个。

网络字节序与主机字节序
主机字节序就是我们平常说的大端和小端模式：不同的CPU有不同的字节序类型，这些字节序是指整数在内存中保
存的顺序，这个叫做主机序。引用标准的Big-Endian和Little-Endian的定义如下：a) Little-Endian就是低位字节排放在内存的低地址端，高位字节排放在内存的高地址端。b) Big-Endian就是高位字节排放在内存的低地址端，低位字节排放在内存的高地址端。
网络字节序：4个字节的32 bit值以下面的次序传输：首先是0～7bit，其次8～15bit，然后16～23bit，最后是
24~31bit。这种传输次序称作大端字节序。由于TCP/IP首部中所有的二进制整数在网络中传输时都要求以这种次
序，因此它又称作网络字节序。字节序，顾名思义字节的顺序，就是大于一个字节类型的数据在内存中的存放顺
序，一个字节的数据没有顺序的问题了。
所以： 在将一个地址绑定到socket的时候，请先将主机字节序转换成为网络字节序，而不要假定主机字节序跟网
络字节序一样使用的是Big-Endian。由于 这个问题曾引发过血案！公司项目代码中由于存在这个问题，导致了很
多莫名其妙的问题，所以请谨记对主机字节序不要做任何假定，务必将其转化为网络字节序再 赋给socket。

③ server.listen(backlog)

　　开始监听传入连接。backlog指定在拒绝连接之前，可以挂起的最大连接数量。backlog等于5，表示内核已经接到了连接请求，但服务器还没有调用accept进行处理的连接个数最大为5,这个值不能无限大，因为要在内核中维护连接队列

int listen(int sockfd, int backlog);

④ server.setblocking(bool)

　　是否阻塞（默认True），如果设置False，那么accept和recv时一旦无数据，则报错

⑤ conn,addr = server.accept()

　　接受连接并返回（conn,address）,其中conn是新的套接字对象，可以用来接收和发送数据。address是连接客户端的地址。接收TCP 客户的连接（阻塞式）等待连接的到来

⑥ client.connect(address)

　　连接到address处的套接字。一般，address的格式为元组（hostname,port）,如果连接出错，返回socket.error错误。

⑦ client.connect_ex(address)

　　同上，只不过会有返回值，连接成功时返回 0 ，连接失败时候返回编码，例如：10061

⑧ client.close()

　　关闭套接字

⑨ client.recv(bufsize[,flag])

　　接受套接字的数据。数据以字符串形式返回，bufsize指定最多可以接收的数量。flag提供有关消息的其他信息，通常可以忽略

⑩ client.recvfrom(bufsize[.flag])

　　与recv()类似，但返回值是（data,address）。其中data是包含接收数据的字符串，address是发送数据的套接字地址

⑪ server.send(string[,flag])

　　将string中的数据发送到连接的套接字。返回值是要发送的字节数量，该数量可能小于string的字节大小。即：可能未将指定内容全部发送

⑫ server.sendall(string[,flag])　　

　　将string中的数据发送到连接的套接字，但在返回之前会尝试发送所有数据。成功返回None，失败则抛出异常；

内部通过递归调用send，将所有内容发送出去

⑬ server.sendto(string[,flag],address)

　　将数据发送到套接字，address是形式为（ipaddr，port）的元组，指定远程地址。返回值是发送的字节数。该函数主要用于UDP协议

⑭ sk.settimeout(timeout)

　　设置套接字操作的超时期，timeout是一个浮点数，单位是秒。值为None表示没有超时期。一般，超时期应该在刚创建套接字时设置，因为它们可能用于连接的操作（如 client 连接最多等待5s ）

⑮ sk.getpeername()

　　返回连接套接字的远程地址。返回值通常是元组（ipaddr,port）

⑯ sk.getsockname()

　　返回套接字自己的地址。通常是一个元组(ipaddr,port)

⑰ sk.fileno()

　　套接字的文件描述符

三、ssh程序

整合下上面的代码，做个ssh连接的客户端，实现基本xshell功能

#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
#-Author-Lian#ssh serverimport socket,osip_port = ("127.0.0.1",9999)
server = socket.socket()
server.bind(ip_port)
server.listen(5)while True:conn,add = server.accept()while True:client_data = conn.recv(1024)recv_data = client_data.decode("utf-8")if recv_data == "exit":breaksend_data = os.popen(recv_data).read()if not send_data:conn.sendall(client_data+"命令不存在".encode("utf-8"))else:conn.sendall(send_data.encode("utf-8"))conn.close()ssh 服务端ssh 服务器端

#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
#-Author-Lian#ssh clientimport socketip_port = ("127.0.0.1",9999)
client = socket.socket()
client.connect(ip_port)while True:info = input("->>").strip()if not info:continueclient.sendall(info.encode("utf-8"))if info == "exit":breakserver_data = client.recv(1024)print(server_data.decode("utf-8"))client.close()ssh 客户端ssh 客户端

四、socket中TCP的三次握手建立连接详解

我们知道tcp建立连接要进行“三次握手”，即交换三个分组。大致流程如下：

客户端向服务器发送一个SYN J
服务器向客户端响应一个SYN K，并对SYN J进行确认ACK J+1
客户端再想服务器发一个确认ACK K+1

只有就完了三次握手，但是这个三次握手发生在socket的那几个函数中呢？请看下图：

图1、socket中发送的TCP三次握手

从图中可以看出，当客户端调用connect时，触发了连接请求，向服务器发送了SYN J包，这时connect进入阻塞状态；服务器监听到连接请求，即收到SYN J包，调用accept函数接收请求向客户端发送SYN K ，ACK J+1，这时accept进入阻塞状态；客户端收到服务器的SYN K ，ACK J+1之后，这时connect返回，并对SYN K进行确认；服务器收到ACK K+1时，accept返回，至此三次握手完毕，连接建立。

总结：客户端的connect在三次握手的第二个次返回，而服务器端的accept在三次握手的第三次返回。

五、socket中TCP的四次握手释放连接详解

上面介绍了socket中TCP的三次握手建立过程，及其涉及的socket函数。现在我们介绍socket中的四次握手释放连接的过程，请看下图：

图2、socket中发送的TCP四次握手

图示过程如下：

某个应用进程首先调用close主动关闭连接，这时TCP发送一个FIN M；
另一端接收到FIN M之后，执行被动关闭，对这个FIN进行确认。它的接收也作为文件结束符传递给应用进程，因为FIN的接收意味着应用进程在相应的连接上再也接收不到额外数据；
一段时间之后，接收到文件结束符的应用进程调用close关闭它的socket。这导致它的TCP也发送一个FIN N；
接收到这个FIN的源发送端TCP对它进行确认。

这样每个方向上都有一个FIN和ACK。

7.粘包

须知：只有TCP有粘包现象，UDP永远不会粘包。（原因详见第3点）

1、socket收发消息的原理

2、为什么会出现所谓的粘包

原因：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。

　　此外，发送方引起的粘包是由TCP协议本身造成的，TCP为提高传输效率，发送方往往要收集到足够多的数据后才发送一个TCP段。若连续几次需要send的数据都很少，通常TCP会根据优化算法把这些数据合成一个TCP段后一次发送出去，这样接收方就收到了粘包数据。

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。

3、tcp会发生粘包的两种情况如下：

1、发送端多次send间隔较短，并且数据量较小，tcp会通过Nagls算法，封装成一个包，发送到接收端，接收端不知道这个包由几部分组成，所以就会产生粘包。

2、数据量发送的大，接收端接收的小，再接一次，还会出现上次没有接收完成的数据。就会出现粘包。

示例1：发送端多次send间隔较短，并且数据量较小，tcp会通过Nagls算法，封装成一个包，发送到接收端，接收端不知道这个包由几部分组成，所以就会产生粘包。

server服务端：

#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
#Author: nuligefrom socket import *
ip_port=('127.0.0.1',8082)
back_log=5
buffer_size=1024tcp_server=socket(AF_INET,SOCK_STREAM)
tcp_server.bind(ip_port)
tcp_server.listen(back_log)conn,addr=tcp_server.accept()data1=conn.recv(buffer_size)  #指定buffer_size ,得到的结果就是通过Nagle算法，随机接收次数。
print('第1次数据',data1)data2=conn.recv(buffer_size)
print('第2次数据',data2)data3=conn.recv(buffer_size)
print('第3次数据',data3)

client客户端

#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
#Author: nuligefrom socket import *
import timeip_port=('127.0.0.1',8082)
back_log=5
buffer_size=1024tcp_client=socket(AF_INET,SOCK_STREAM)
tcp_client.connect(ip_port)tcp_client.send('hello'.encode('utf-8'))
tcp_client.send('world'.encode('utf-8'))
tcp_client.send('egon'.encode('utf-8'))time.sleep(1000)

执行结果：

1 第1次数据 b'helloworldegon'  #不确定接收次数。

示例2：指定接收字节数，相当于服务端知道接收长度，就不会出现粘包现象

粘包服务端

from socket import *
ip_port=('127.0.0.1',8080)
back_log=5
buffer_size=1024tcp_server=socket(AF_INET,SOCK_STREAM)
tcp_server.bind(ip_port)
tcp_server.listen(back_log)conn,addr=tcp_server.accept()data1=conn.recv(5)  #指定每次接收字节数，就不会出现粘包现象
print('第一次数据',data1)data2=conn.recv(5)
print('第2次数据',data2)data3=conn.recv(5)
print('第3次数据',data3)

粘包客户端

from socket import *
import time
ip_port=('127.0.0.1',8080)
back_log=5
buffer_size=1024tcp_client=socket(AF_INET,SOCK_STREAM)
tcp_client.connect(ip_port)tcp_client.send('hello'.encode('utf-8'))
tcp_client.send('world'.encode('utf-8'))
tcp_client.send('egon'.encode('utf-8'))time.sleep(1000)

执行结果：

1 第1次数据 b'hello'   #不会出现粘包现象，发送三次，就接收三次
2 第2次数据 b'world'
3 第3次数据 b'egon'

示例3：数据量发送的大，接收端接收的小，再接一次，还会出现上次没有接收完成的数据。就会出现粘包。

粘包服务端

from socket import *
ip_port=('127.0.0.1',8080)
back_log=5
buffer_size=1024tcp_server=socket(AF_INET,SOCK_STREAM)
tcp_server.bind(ip_port)
tcp_server.listen(back_log)conn,addr=tcp_server.accept()data1=conn.recv(1)
print('第1次数据',data1)# data2=conn.recv(5)
# print('第2次数据',data2)
#
# data3=conn.recv(1)
# print('第3次数据',data3)

粘包客户端

from socket import *
import time
ip_port=('127.0.0.1',8080)
back_log=5
buffer_size=1024  #接收的数据只有1024tcp_client=socket(AF_INET,SOCK_STREAM)
tcp_client.connect(ip_port)tcp_client.send('helloworldegon'.encode('utf-8'))time.sleep(1000)

执行结果：

1 第1次数据 b'h'
2 第2次数据 b'ellow'  #发送的数据过大，接收的数据设置的较小，就会出现导致粘包
3 第3次数据 b'o'

补充知识：

1、tcp是可靠传输

　　tcp在数据传输时，发送端先把数据发送到自己的缓存中，然后协议控制将缓存中的数据发往对端，对端返回一个ack=1，发送端则清理缓存中的数据，对端返回ack=0，则重新发送数据，所以tcp是可靠的。

2、udp是不可靠传输

　 udp发送数据，对端是不会返回确认信息的，因此不可靠。

3.解决粘包

法一：比较(LOW)版本

示例：

low_socket_server服务端

#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
#Author: nulige#low版解决粘包版本服务端
from socket import *
import subprocess
ip_port=('127.0.0.1',8080)
back_log=5
buffer_size=1024tcp_server=socket(AF_INET,SOCK_STREAM)
tcp_server.bind(ip_port)
tcp_server.listen(back_log)while True:conn,addr=tcp_server.accept()print('新的客户端链接',addr)while True:#收消息try:cmd=conn.recv(buffer_size)if not cmd:breakprint('收到客户端的命令',cmd)#执行命令，得到命令的运行结果cmd_resres=subprocess.Popen(cmd.decode('utf-8'),shell=True,stderr=subprocess.PIPE,stdout=subprocess.PIPE,stdin=subprocess.PIPE)err=res.stderr.read()if err:cmd_res=errelse:cmd_res=res.stdout.read()#发送消息if not cmd_res:cmd_res='执行成功'.encode('gbk')length=len(cmd_res)  #计算长度conn.send(str(length).encode('utf-8')) #把长度发给客户端client_ready=conn.recv(buffer_size)    #卡着一个recvif client_ready == b'ready':  #如果收到客户端的ready消息，就说明准备好了。conn.send(cmd_res)        #就可以send给客户端发送消息啦！except Exception as e:print(e)break

low_socket_client客户端

#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
#Author: nulige#low版解决粘包版客户端
from socket import *
ip_port=('127.0.0.1',8080)
back_log=5
buffer_size=1024tcp_client=socket(AF_INET,SOCK_STREAM)
tcp_client.connect(ip_port)while True:cmd=input('>>: ').strip()if not cmd:continueif cmd == 'quit':breaktcp_client.send(cmd.encode('utf-8'))#解决粘包length=tcp_client.recv(buffer_size)  #接收发送过来的长度（1024*8=8192，2**8192=可以接收的长度）tcp_client.send(b'ready')   #客户端再send给服务端，告诉服务端我准备好啦！length=int(length.decode('utf-8'))  #先解码，转成字符串的长度#解决思路：就是提前发一个头过去，告诉客户端需要接收的长度（分两步：1、发送发度 2、再次发送数据）recv_size=0   #接收的尺寸recv_msg=b''  #最后要拼接起来while recv_size < length:  #要收多大？，要先判断接收的尺寸<lengthrecv_msg += tcp_client.recv(buffer_size)  #接收到的数据，拼接buffer_size，recv_size=len(recv_msg) #1024  #衡量自己接收了多少数据,有没有收完（统计recv_msg的长度）print('命令的执行结果是 ',recv_msg.decode('gbk'))
tcp_client.close()

执行结果：

#客户端执行命令：
>>: cat /etc/passwd
命令的执行结果是  'cat' is not recognized as an internal or external command,
operable program or batch file.>>: dir
命令的执行结果是   Volume in drive D is SSDVolume Serial Number is 687D-EF64Directory of D:\python\day302017/01/04  00:36    <DIR>          .
2017/01/04  00:36    <DIR>          ..
2017/01/03  11:39               613 client.py
2017/01/03  11:40               597 client_01.py
2017/01/03  11:40               597 client_02.py
2017/01/04  00:35               770 low_socket_client.py
2017/01/04  00:36             1,408 low_socket_server.py
2017/01/03  15:54               438 ntp_clinet.py
2017/01/03  16:01               591 ntp_server.py
2017/01/03  19:36               206 s1_server.py
2017/01/03  11:26               588 server.py
2017/01/03  11:55               717 server01.py
2017/01/03  23:57               603 socket_clinet_tcp.py
2017/01/04  00:12               531 socket_clinet_udp.py
2017/01/03  17:48             1,301 socket_server_tcp.py
2017/01/03  18:27               897 socket_server_udp.py
2017/01/03  15:38               440 udp_clinet.py
2017/01/03  15:23               355 udp_server.py
File(s)         10,652 bytes
Dir(s)  638,994,411,520 bytes free>>: cd ..
命令的执行结果是  执行成功#服务端返回结果：
新的客户端链接 ('127.0.0.1', 54395)
收到客户端的命令 b'cat /etc/passwd'
收到客户端的命令 b'dir'
收到客户端的命令 b'cd ..'

总结：

（为何low): 程序的运行速度远快于网络传输速度，所以在发送一段字节前，先用send去发送该字节流长度，这种方式会放大网络延迟带来的性能损耗。

法二：节省网络传输版本（牛逼版本）

　　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。

示例：(没实现多客户端并发）

tcp_socket_server服务端：

#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
#Author: nuligefrom socket import *
import subprocess
import struct
ip_port=('127.0.0.1',8080)
back_log=5
buffer_size=1024tcp_server=socket(AF_INET,SOCK_STREAM)
tcp_server.bind(ip_port)
tcp_server.listen(back_log)while True:conn,addr=tcp_server.accept()print('新的客户端链接',addr)while True:#收try:cmd=conn.recv(buffer_size)if not cmd:breakprint('收到客户端的命令',cmd)#执行命令，得到命令的运行结果cmd_resres=subprocess.Popen(cmd.decode('utf-8'),shell=True,stderr=subprocess.PIPE,stdout=subprocess.PIPE,stdin=subprocess.PIPE)err=res.stderr.read()if err:cmd_res=errelse:cmd_res=res.stdout.read()#发if not cmd_res:cmd_res='执行成功'.encode('gbk')length=len(cmd_res)data_length=struct.pack('i',length)conn.send(data_length)conn.send(cmd_res)except Exception as e:print(e)break

tcp_socket_client客户端

#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
#Author: nuligefrom socket import *
import struct
from functools import partial
ip_port=('127.0.0.1',8080)
back_log=5
buffer_size=1024tcp_client=socket(AF_INET,SOCK_STREAM)
tcp_client.connect(ip_port)while True:cmd=input('>>: ').strip()if not cmd:continueif cmd == 'quit':breaktcp_client.send(cmd.encode('utf-8'))#解决粘包length_data=tcp_client.recv(4)length=struct.unpack('i',length_data)[0]recv_size=0recv_data=b''while recv_size < length:recv_data+=tcp_client.recv(buffer_size)recv_size=len(recv_data)print('命令的执行结果是 ',recv_data.decode('gbk'))
tcp_client.close()

执行结果：

#客户端向服务器发送消息
>>: dir
命令的执行结果是   Volume in drive D is SSDVolume Serial Number is 687D-EF64Directory of D:\python\day312017/01/05  18:31    <DIR>          .
2017/01/05  18:31    <DIR>          ..
2017/01/05  14:33               244 s1.py
2017/01/05  18:29               752 s1_tcp_socket_client.py
2017/01/05  18:31               679 s1_tcp_socket_client01.py
2017/01/05  18:28             1,325 s1_tcp_socket_server.py
2017/01/05  15:01               498 tcp_socket_client.py
2017/01/05  15:00               670 tcp_socket_server.py
2017/01/05  17:16               391 udp_socket_clinet.py
2017/01/05  17:20               512 udp_socket_server.py
File(s)          5,071 bytes
Dir(s)  609,921,380,352 bytes free#服务端返回结果：
新的客户端链接 ('127.0.0.1', 53585)
收到客户端的命令 b'dir'