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這篇文章主要介紹了python如何設計tcp數據包協議類,具有一定借鑒價值,感興趣的朋友可以參考下,希望大家閱讀完這篇文章之后大有收獲,下面讓小編帶著大家一起了解一下。
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:
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:
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())
感謝你能夠認真閱讀完這篇文章,希望小編分享的“python如何設計tcp數據包協議類”這篇文章對大家有幫助,同時也希望大家多多支持億速云,關注億速云行業資訊頻道,更多相關知識等著你來學習!
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