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這篇文章主要介紹“python中怎么用socket實(shí)現(xiàn)協(xié)議TCP長(zhǎng)連接框架”的相關(guān)知識(shí),小編通過(guò)實(shí)際案例向大家展示操作過(guò)程,操作方法簡(jiǎn)單快捷,實(shí)用性強(qiáng),希望這篇“python中怎么用socket實(shí)現(xiàn)協(xié)議TCP長(zhǎng)連接框架”文章能幫助大家解決問(wèn)題。
“ 使用python實(shí)現(xiàn)協(xié)議中常見(jiàn)的TCP長(zhǎng)連接框架。”
分析多了協(xié)議就會(huì)發(fā)現(xiàn),很多的應(yīng)用,特別是游戲類和IM類應(yīng)用,它們的協(xié)議會(huì)使用長(zhǎng)連接的方式,來(lái)保持客戶端與服務(wù)器的聯(lián)系,這些長(zhǎng)連接,通常是TCP承載的。
如果我們要模擬這個(gè)客戶端的行為,根據(jù)不同應(yīng)用服務(wù)器的實(shí)現(xiàn)情況,有些長(zhǎng)連接不是必須的,但有些長(zhǎng)連接,就必須去實(shí)現(xiàn)它。例如最近分析的某應(yīng)用,雖然它主要使用HTTP協(xié)議進(jìn)行交互,但它在TCP長(zhǎng)連接中傳輸了一些必須的信息,如果不實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)連接,就會(huì)有很多信息無(wú)法處理。
在python中,很容易實(shí)現(xiàn)HTTP協(xié)議,當(dāng)然,也容易實(shí)現(xiàn)TCP協(xié)議,它的TCP實(shí)現(xiàn),使用socket庫(kù)就可以了,只是需要注意,TCP長(zhǎng)連接中通常傳輸?shù)氖鞘M(jìn)制數(shù)據(jù),協(xié)議非標(biāo)準(zhǔn)的,需要自行根據(jù)協(xié)議分析結(jié)果來(lái)封裝數(shù)據(jù)格式。
這里以一個(gè)使用到TCP長(zhǎng)連接的協(xié)議為樣例,來(lái)給出協(xié)議的TCP長(zhǎng)連接框架,大家有需要可以參考實(shí)現(xiàn),當(dāng)然,代碼也是從樣例中摘出來(lái)的,并不是完整的。
我的TCP長(zhǎng)連接框架,首先是外部的包裝,初始化一些參數(shù),例如長(zhǎng)連接使用到的ip端口及socket套接字等:
self.longip='im.langren001.com' self.longport= 6656 self.threadLock = threading.Lock() self.sockmain = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM); self.longlinktcpstart2() tlonglink = threading.Thread(target=lrsuser.longlinktcpth3,name='mainlink_'+ self.playinfo['uid'], args=(self,)) tlonglink.start() self.threadinfo.append(tlonglink)
這個(gè)里面調(diào)用了兩個(gè)函數(shù),一個(gè)是longlinktcpstart2函數(shù),作用是建立socket連接,并對(duì)一些連接建立初始時(shí)的交互進(jìn)行實(shí)現(xiàn),另一個(gè)是longlinktcpth3函數(shù),是一個(gè)線程,實(shí)現(xiàn)對(duì)連接內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行收發(fā)處理。一般來(lái)說(shuō),這兩個(gè)可以在一起實(shí)現(xiàn),但為了方便socket異常斷開(kāi)的處理,分成了兩個(gè)函數(shù)。
longlinktcpstart2的實(shí)現(xiàn)如下:
def longlinktcpstart2(self): server_address = (self.longip, int(self.longport)) self.savelogs('longlinktcpstart2', 'Connecting to %s:%d.' % server_address) self.sockmain.connect(server_address) self.databuf = b'' message = genbaseinfo.genalive() self.sockmain.sendall(message) message = genbaseinfo.genfirstdata() if len(message)==0: self.savelogs('longlinktcpstart2', 'genfirstdata error ') return False self.sockmain.sendall(message) self.longlinkcnt=2 cnt = 0 while (cnt < 2): try: buf = self.sockmain.recv(2048) sz = len(buf) self.savelogs('longlinktcpstart2', "recv data len "+str(sz) ) if sz > 0: self.databuf +=buf self.dealdatabuf() if cnt == 0: alivemsg = genbaseinfo.genalive() self.sockmain.sendall(alivemsg) self.savelogs('longlinktcpstart2', "sendalive") regtime=int(round(time.time() * 1000))-random.randint(14400000,25200000) regtime=regtime*1000 pcode = self.versionstr + '.0' message = genbaseinfo.genseconddata() if len(message) == 0: self.savelogs('longlinktcpstart2', 'genseconddata error ') return False self.sockmain.sendall(message) self.longlinkcnt = self.longlinkcnt + 1 elif cnt == 1: pcode = self.versionstr + '.0' message = genbaseinfo.genotherdata() if len(message) == 0: self.savelogs('longlinktcpstart2', 'genthirddata error ') return False self.sockmain.sendall(message) self.longlinkcnt = self.longlinkcnt + 1 cnt = cnt + 1 else: self.savelogs('longlinktcpstart2', 'recv data alive') except: # socket.error self.savelogs('longlinktcpstart2', 'socket error,do connect fail') return False return True
這里面的genbaseinfo 相關(guān)的函數(shù)可以忽略,是用來(lái)生成發(fā)送的消息數(shù)據(jù)的實(shí)現(xiàn),用自己的函數(shù)去替換即可。dealdatabuf函數(shù)是用來(lái)處理收到的消息數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn),這兩個(gè)都要根據(jù)具體的協(xié)議分析情況去實(shí)現(xiàn),注意,生成的用來(lái)發(fā)送的數(shù)據(jù)和接收到的需要處理的數(shù)據(jù),都需要按十六進(jìn)制處理,這里不做詳述。
線程longlinktcpth3是一個(gè)循環(huán),協(xié)議不退出,循環(huán)不結(jié)束,實(shí)現(xiàn)如下:
def longlinktcpth3(self): tmalive = 0; r_inputs = set() r_inputs.add(self.sockmain) w_inputs = set() w_inputs.add(self.sockmain) e_inputs = set() e_inputs.add(self.sockmain) tm=int(round(time.time())) self.savelogs('longlinktcpth3', 'enter' ) while (self.quitflag==0): try: r_list, w_list, e_list = select.select(r_inputs, w_inputs, e_inputs, 1) for event in r_list: try: buf = event.recv(2048) sz = len(buf) self.savelogs('longlinktcpth3', "loop recv data len:"+ str(sz) ) if sz > 0: self.databuf += buf self.dealdatabuf() alivemsg = genbaseinfo.genalive() self.sockmain.sendall(alivemsg) self.savelogs('longlinktcpth3', "sendalive") else: self.savelogs('longlinktcpth3', "遠(yuǎn)程斷開(kāi)連接,do reconnect") r_inputs.clear() time.sleep(3) self.sockmain = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) self.longlinktcpstart2() r_inputs = set() r_inputs.add(self.sockmain) w_inputs = set() w_inputs.add(self.sockmain) e_inputs = set() e_inputs.add(self.sockmain) except Exception as e: self.savelogs('longlinktcpth3', str(e)) self.threadLock.acquire() if (len(self.msglist) > 0): msg = self.msglist.pop(0) self.threadLock.release() self.sockmain.sendall(msg) self.savelogs('longlinktcpth3',"send a msg") else: self.threadLock.release() tmnow=int(round(time.time())) if tmnow-tm>30: message = genbaseinfo.genotherdata() if len(message) == 0: self.savelogs('longlinktcpth3', 'genalivedata error ') return False self.sockmain.sendall(message) self.savelogs('longlinktcpth3', "send alivemsg"+str(self.longlinkcnt)) self.longlinkcnt = self.longlinkcnt + 1 #這個(gè)要一條連接統(tǒng)一,不能亂,回頭加鎖 tm=tmnow if len(w_list) > 0: # 產(chǎn)生了可寫的事件,即連接完成 self.savelogs('longlinktcpth3',str(w_list)) w_inputs.clear() # 當(dāng)連接完成之后,清除掉完成連接的socket if len(e_list) > 0: # 產(chǎn)生了錯(cuò)誤的事件,即連接錯(cuò)誤 self.savelogs('longlinktcpth3', str(e_list)) e_inputs.clear() # 當(dāng)連接有錯(cuò)誤發(fā)生時(shí),清除掉發(fā)生錯(cuò)誤的socket except OSError as e: self.savelogs('longlinktcpth3', 'socket error,do reconnect') time.sleep(3) self.sockmain = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) self.longlinktcpstart2() r_inputs = set() r_inputs.add(self.sockmain) w_inputs = set() w_inputs.add(self.sockmain) e_inputs = set() e_inputs.add(self.sockmain) self.savelogs('longlinktcpth3', 'leave')
由于這個(gè)代碼主要是在windows上使用,因此,longlinktcpth3線程采用了select來(lái)實(shí)現(xiàn),而沒(méi)有使用epoll。在循環(huán)中,對(duì)異常進(jìn)行了處理,如果發(fā)生異常,連接被斷開(kāi),則調(diào)用longlinktcpstart2重新連接,而不退出循環(huán),其余的和longlinktcpstart2里面一致。
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