python设计tcp数据包协议类的例子
一. 问题描述
在tcp编程中，最需要解决的就是粘包分包问题。所以，我们需要在每个数据包前面加上数据包的长度用以分割粘连的包。
二. 包结构的设计
包的组成：包长度+数据域
包长度：用4个字节存储数据域长度，数据域长度即为其所占字节数
数据域：由若干个变量组成，如果是定长变量则不用加变量长度
定长变量：我们人为规定，传输中的int为4字节定长变量
变长变量：那就是字符串啦
文字难理解，那我就画个图吧：
上图的第一行是数据包的一个总体结构
第二行是数据域内部的一个结构（数据域的变量数量和位置都是我们自己定的，上图只是举一个例子而已）
第三行是具体变量的结构
如果不太清楚这个结构，不要紧，我们来举一个具体的例子
比如我们现在创建一个数据域是这样的数据包：
数据域：666,"你好啊","hello",888
这个数据域一共存储了四个变量，开头和结尾是两个整型变量，中间是两个字符串变量。然后我们对这个数据域构建出来的数据包是这个样子的：
这下搞明白了吧，那下面就看看怎么用python封装一个类实现上述结构的数据包的组装。
三. 代码实现
class Protocol:
"""
规定：
数据包头部占4字节
整型占4字节
字符串长度位占2字节
字符串不定长
"""
def __init__(self, bs=None):
"""
如果bs为None则代表需要创建一个数据包
否则代表需要解析一个数据包
"""
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("数据异常！")
def get_str(self):
try:
# 拿到字符串字节长度(字符串长度位2字节)
length = int.from_bytes(self.bs[:2], byteorder='little')
# 再拿字符串
ret = self.bs[2:length + 2]
# 删掉取出来的部分
self.bs = self.bs[2 + length:]
return ret.decode(encoding='utf8')
except:
raise Exception("数据异常！")
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())
代码比较简单，也不够严谨。大家可以按照自己的需求加以修改。
以上这篇python设计tcp数据包协议类的例子就是小编分享给大家的全部内容了，希望能给大家一个参考，也希望大家多多支持【听图阁-专注于Python设计】。