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python設計tcp數據包協議類的例子

系統 1921 0

一. 問題描述

在tcp編程中,最需要解決的就是粘包分包問題。所以,我們需要在每個數據包前面加上數據包的長度用以分割粘連的包。

二. 包結構的設計

包的組成:包長度+數據域

包長度:用4個字節存儲數據域長度,數據域長度即為其所占字節數

數據域:由若干個變量組成,如果是定長變量則不用加變量長度

定長變量:我們人為規定,傳輸中的int為4字節定長變量

變長變量:那就是字符串啦

文字難理解,那我就畫個圖吧:

python設計tcp數據包協議類的例子_第1張圖片

上圖的第一行是數據包的一個總體結構

第二行是數據域內部的一個結構(數據域的變量數量和位置都是我們自己定的,上圖只是舉一個例子而已)

第三行是具體變量的結構

如果不太清楚這個結構,不要緊,我們來舉一個具體的例子

比如我們現在創建一個數據域是這樣的數據包:

數據域:666,"你好啊","hello",888

這個數據域一共存儲了四個變量,開頭和結尾是兩個整型變量,中間是兩個字符串變量。然后我們對這個數據域構建出來的數據包是這個樣子的:

python設計tcp數據包協議類的例子_第2張圖片

這下搞明白了吧,那下面就看看怎么用python封裝一個類實現上述結構的數據包的組裝。

三. 代碼實現

            
 
class Protocol:
 """
 規定:
 數據包頭部占4字節
 整型占4字節
 字符串長度位占2字節
 字符串不定長
 """
 
 def __init__(self, bs=None):
 """
 如果bs為None則代表需要創建一個數據包
 否則代表需要解析一個數據包
 """
 if bs:
  self.bs = bytearray(bs)
 else:
  self.bs = bytearray(0)
 
 def get_int32(self):
 try:
  ret = self.bs[:4]
  self.bs = self.bs[4:]
  return int.from_bytes(ret, byteorder='little')
 except:
  raise Exception("數據異常!")
 
 def get_str(self):
 try:
  # 拿到字符串字節長度(字符串長度位2字節)
  length = int.from_bytes(self.bs[:2], byteorder='little')
  # 再拿字符串
  ret = self.bs[2:length + 2]
  # 刪掉取出來的部分
  self.bs = self.bs[2 + length:]
  return ret.decode(encoding='utf8')
 except:
  raise Exception("數據異常!")
 
 def add_int32(self, val):
 bytes_val = bytearray(val.to_bytes(4, byteorder='little'))
 self.bs += bytes_val
 
 def add_str(self, val):
 bytes_val = bytearray(val.encode(encoding='utf8'))
 bytes_length = bytearray(len(bytes_val).to_bytes(2, byteorder='little'))
 self.bs += (bytes_length + bytes_val)
 
 def get_pck_not_head(self):
 return self.bs
 
 def get_pck_has_head(self):
 bytes_pck_length = bytearray(len(self.bs).to_bytes(4, byteorder='little'))
 return bytes_pck_length + self.bs
 
 
if __name__ == '__main__':
 p = Protocol()
 
 p.add_int32(666)
 p.add_str("你好啊")
 p.add_str("hello")
 p.add_int32(888)
 
 r = Protocol(p.get_pck_not_head())
 
 print(r.get_int32())
 print(r.get_str())
 print(r.get_str())
 print(r.get_int32())

          

代碼比較簡單,也不夠嚴謹。大家可以按照自己的需求加以修改。

以上這篇python設計tcp數據包協議類的例子就是小編分享給大家的全部內容了,希望能給大家一個參考,也希望大家多多支持腳本之家。


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