python中怎么自定義pack和unpack

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什么是粘包問題？

因?yàn)門CP協(xié)議是流式協(xié)議所以數(shù)據(jù)包之間沒有邊界，有時(shí)會(huì)因?yàn)椴僮飨到y(tǒng)緩存機(jī)制、網(wǎng)絡(luò)延遲等原因造成2次間隔時(shí)間較短、數(shù)據(jù)量較少的數(shù)據(jù)合并成一次發(fā)送。因此影響了數(shù)據(jù)的完整性。

粘包問題解決策略：

常見的解決方式是通過自定義協(xié)議厘清數(shù)據(jù)包之間的邊界。
發(fā)送方：
1.發(fā)送數(shù)據(jù)包前先計(jì)算長度，再將int型長度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成4字節(jié)的bytes型；
2.先發(fā)送4字節(jié)bytes型長度數(shù)據(jù)，再發(fā)送數(shù)據(jù)包。
接收方：
1.先接收4字節(jié)bytes型長度數(shù)據(jù)，將其轉(zhuǎn)換成int型長度數(shù)據(jù)。
2.只接收指定長度的數(shù)據(jù)。
以上協(xié)議是服務(wù)端和終端雙方均要遵守的自定義協(xié)議。這樣就可以解決粘包問題。

區(qū)分消息和文件

通常而言消息大小設(shè)為1024字節(jié)，發(fā)送消息前要先發(fā)送消息的長度，然后再發(fā)消息。接收時(shí)也是要先接收長度，再接收消息。
發(fā)送文件時(shí)要先計(jì)算文件的大小，然后發(fā)送文件的長度，再發(fā)送文件。接收時(shí)要先接收文件的大小，socket文件收發(fā)緩存大小通常設(shè)為65535。注意：文件發(fā)送時(shí)發(fā)送方發(fā)送的數(shù)據(jù)包大小是固定的，但接收方每次收到的數(shù)據(jù)包大小不固定，每次接收后要用文件長度減去接收到的數(shù)據(jù)包長度，判斷剩余未接收文件長度小于1才算完成。

stuct模塊pack和unpack缺陷

處理粘包問題我查閱了很多資料，看到絕大多數(shù)人都是import struct，使用struct.pack和unpack來完成int數(shù)據(jù)與bytes相互轉(zhuǎn)換的工作。但是我覺得struct模塊的pack和unpack有2個(gè)缺陷：一是表示數(shù)值范圍是-2147483648至2147483647，負(fù)值在計(jì)算數(shù)據(jù)長度完全用不上，會(huì)造成上傳、下載文件大小不能超過2個(gè)G，unpack返回的是一個(gè)元組，還要對(duì)元組解包才能使用。所以我嘗試自己寫了一個(gè)pack和unpack在下面分享給大家。

自定義pack和unpack

def pack(n):if n >= 4294967296 or n < 0:raise ValueError('The value is out of range.')values = ((0b11111111000000000000000000000000, 24),  (0b111111110000000000000000, 16), (0b1111111100000000, 8), (0b11111111, 0))ret = b''for i in values:x = (n & i[0]) >> i[1]x = x.to_bytes(length=1, byteorder="big")ret += xreturn ret

def unpack(numlist):if len(numlist) != 4:raise ValueError("The bytes length must be 4.")values = (24, 16, 8, 0)ret = 0i = 0while i < 4:n = numlist[i]ret += n << values[i]i += 1return ret

代碼說明：
自定義的pack函數(shù)表示范圍是0-4294967295，上傳、下載文件長度在4個(gè)g以內(nèi)都不會(huì)報(bào)錯(cuò)。
在該函數(shù)中通過按位與配合位移算法以及python3內(nèi)置函數(shù)to_bytes()來完成功能，不需要另外import。
自定義的unpack函數(shù)直接返回int型數(shù)值，不需要解包。在這個(gè)函數(shù)里全部是自定義的代碼，沒有引用任何函數(shù)也沒有導(dǎo)包，通過位移運(yùn)算完成bytes轉(zhuǎn)換成int。

到此，關(guān)于“python中怎么自定義pack和unpack”的學(xué)習(xí)就結(jié)束了，希望能夠解決大家的疑惑。理論與實(shí)踐的搭配能更好的幫助大家學(xué)習(xí)，快去試試吧！若想繼續(xù)學(xué)習(xí)更多相關(guān)知識(shí)，請繼續(xù)關(guān)注億速云網(wǎng)站，小編會(huì)繼續(xù)努力為大家?guī)砀鄬?shí)用的文章！