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())
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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