python中基于tcp协议的通信（数据传输）

tcp协议：流式协议（以数据流的形式通信传输）、安全协议（收发信息都需收到确认信息才能完成收发，是一种双向通道的通信）

tcp协议在OSI七层协议中属于传输层，它上承用户层的数据收发，下启网络层、数据链路层、物理层。可以说很多安全数据的传输通信都是基于tcp协议进行的。

为了让tcp通信更加方便需要引入一个socket模块（将网络层、数据链路层、物理层封装的模块），我们只要调用模块中的相关接口就能实现传输层下面的繁琐操作。

简单的tcp协议通信模板：（需要一个服务端和一个客户端）

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服务端：

from socket import *
# 确定服务端传输协议↓↓↓↓↓↓↓
server = socket(AF_INET, SOCK_STREAM) # 这里的SOCK_STREAM代表的就是流式协议TCP，如果是SOCK_DGRAM就代表UDP协议
# 固定服务端IP和PORT，让客户端能够通过IP和端口访问服务端↓↓↓↓↓↓↓
server.bind(('127.0.0.1', 8080))    # ('127.0.0.1', 8080)这里必须用元组形式传入IP和PORT，本地访问本地IP默认为'127.0.0.1'
# 设置半连接池数量（一般为5）
server.listen(5)  # 半连接池：客户端连接请求个数的容器，当前已连接的客户端信息收发未完成前，会有最大5个客户端连接请求进入排队状态，
                  # 等待上一个通信完毕后，就可以连接进入开始通信。                                                                                      

# 双向通道建立成功，可以进行下一步数据的通信了↓↓↓↓↓↓↓
conn, client_addr = server.accept()
# 进行一次信息的收与发
data = conn.recv(1024)    # 每次最大接收1024字节，收到的数据为二进制Bytes类型

conn.send(data.upper())   # 将收到的数据进行处理，返回新的数据，反馈给客户端（给客户端发数据），发的数据类型也必须是Bytes类型

# 一轮信息收发完毕，关闭已经建立的双向通道
conn.close()


客户端：
from socket import *
# 确定客户端传输协议↓↓↓↓↓↓↓（服务端和客户端服务协议一样才能进行有效的通信）
client = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)  # 这里的SOCK_STREAM代表的就是流式协议TCP，如果是SOCK_DGRAM就代表UDP协议
# 开始连接服务端IP和PORT,建立双向链接
client.connect(('127.0.0.1', 8080))  # 通过服务端IP和PORT进行连接

# 走到这一步就已经建立连接完毕，接下来开始数据通信：
client.send('hello，server'.encode('utf-8'))    # 将发送的信息转码成Bytes类型数据

data = client.recv(1024)  # 每次最大收数据大小为1024字节（1kb）

print(data.decode('utf-8'))  # 将b类型数据转换成字符串格式

# 一次传输完毕
client.close()    # 关闭客户端连接


启动服务端（服务端开始监听客户端的连接请求）
启动客户端（客户端给服务端发送连接请求）
建立双向链接完成
客户端给服务端发送信息 hello，server
服务端收到hello，server，将其转换成大写，返回给客户端（此时服务端一轮通信完毕）
客户端收到服务端的反馈信息，打印出HELLO，SERVER（此时客户端一轮通信完毕）

以上是最基本的一次基于tcp协议通信的过程客户端发，服务端收，服务端处理数据然后发，客户端收到服务端发了的反馈数据。

TCP协议的通信粘包问题：

但是由于tcp协议是一种流式协议，流式协议就会有一个特点：数据的传输像一涓涓水流的形式传输，我们在收数据的时候默认最大收数据大小为1024字节，当发送的数据小于1024字节时候当然不会有问题，一次性全部收完，但是但是但是当发送的数据大于1024字节的时候，我们这边又不知道发送的数据大小是多少，只能默认的1024字节的时候，数据一次性就不可能收完，只能在这次收1024字节，那1024字节以外的数据呢？由于数据的传输是流式协议，所以没有收完的数据会依次排队在门外等着，等待你下次收数据时候再次收取，这样如果每次传的数据大小不确认，收的时候数据也不知道该收多少的时候，就会导致每次收数据的时候收不完，收不完的数据就会在缓存中排队，等待下次收，收不完的数据就好像粘粘在一起（zhan nian）。这就叫tcp的流式协议的通信粘包问题。

这个问题的更形象过程可以见下图：

知道这粘包的大致过程，就能够找到方法对症下药了：

粘包问题的解决分析：

粘包问题归根到底是数据接收不彻底导致，那么要解决这个问题最直接的方法就是每次都彻底地收完数据。

要想达到这个目的就需要每次在收数据之前事先知道我要收数据的文件大小，知道了文件大小我们就能有的放矢，准确的把数据收完不遗留。

解决方法：先发个包含待发送文件大小长度的报头文件>>>>再发送原始文件

引入模块struct

具体看代码：

服务端：
import socket
import struct