今日内容详细

粘包现象

1.服务端连续执行三次recv
2.客户端连续执行三次send
问题:服务端一次性接收到了客户端三次的消息 该现象称为'粘包现象'

粘包现象产生的原因
	1.不知道每次的数据到底多大
	2.TCP也称为流式协议:数据像水流一样绵绵不绝没有间隔(TCP会针对数据量较小且发送间隔较短的多条数据一次性合并打包发送)
       
    
避免粘包现象的核心思路\关键点
	如何明确即将接收的数据具体有多大
    
ps:如何将长度变化的数据全部制作成固定长度的数据

struct模块

import struct

info = b'hello big baby'
print(len(info))  # 数据真实的长度(bytes)  14
res = struct.pack('i', len((info)))  # 将数据打包成固定的长度 i是固定的打包模式
print(len(res))  # 打包之后长度为(bytes)   4           报头

real_len = struct.unpack('i', res)
print(real_len)  # (14,)             根据固定长度的报头 解析出真实数据的长度

desc = b'hello my baby I will take you to play'
print(len(desc))  # 数据真实的长度(bytes)  37

res1 = struct.pack('i', len(desc))
print(len(res1))  # 打包之后长度为(bytes)  4           报头

real_len1 = struct.unpack('i', res1)
print(real_len1)  # (37,)              根据固定长度的报头 解析出真实数据的长度


"""
解决粘包问题初次版本
	客户端
		1.将真实数据转成bytes类型并计算长度
		2.利用struct模块将真实长度制作一个固定长度的报头
		3.将固定长度的报头先发送给服务端 服务端只需要在recv括号内填写固定长度的报头数字即可
		4.然后再发送真实数据

	服务端
		1.服务端先接收固定长度的报头
		2.利用struct模块反向解析出真实数据长度
		3.recv接收真实数据长度即可
"""

'''问题1:struct模块无法打包数据量较大的数据 就算换更大的模式也不行'''
res = struct.pack('i', 12313213123)
print(res)
'''问题2:报头能否传递更多的信息 比如电影大小 电影名称 电影评价 电影简介'''


'''终极解决方案:字典作为报头打包 效果更好 数字更小'''
data_dict = {
	'file_name': 'xxx老师教学.avi',
	'file_size': 123132131232342342423423423423432423432,
	'file_info': '内容很精彩 千万不要错过',
	'file_desc': '一代神作 私人珍藏'
}
import json
data_json = json.dumps(data_dict)
print(len(data_json.encode('utf8')))  # 真实字典的长度  228
res = struct.pack('i', len(data_json.encode('utf8')))
print(len(res))

"""
粘包问题终极方案
	客户端
		1.制作真实数据的信息字典(数据长度、数据简介、数据名称)
		2.利用struct模块制作字典的报头
		3.发送固定长度的报头(解析出来是字典的长度)
		4.发送字典数据
		5.发送真实数据
	服务端
		1.接收固定长度的字典报头
		2.解析出字典的长度并接收
		3.通过字典获取到真实数据的各项信息
		4.接收真实数据长度
"""

粘包代码实战

import socket
import struct
import json


server = socket.socket()
server.bind(('127.0.0.1', 8081))
server.listen(5)

sock, addr = server.accept()
# 1.接收固定长度的字典报头
data_dict_head = sock.recv(4)
# 2.根据报头解析出字典数据的长度
data_dict_len = struct.unpack('i', data_dict_head)[0]
# 3.接收字典数据
data_dict_bytes = sock.recv(data_dict_len)
data_dict = json.loads(data_dict_bytes)  # 自动解码再反序列化
# 4.获取真实数据的各项信息
# total_size = data_dict.get('file_size')
# with open(data_dict.get('file_name'), 'wb') as f:
#     f.write(sock.recv(total_size))
'''接收真实数据的时候 如果数据量非常大 recv括号内直接填写该数据量 不太合适 我们可以每次接收一点点 反正知道总长度'''
# total_size = data_dict.get('file_size')
# recv_size = 0
# with open(data_dict.get('file_name'), 'wb') as f:
#     while recv_size < total_size:
#         data = sock.recv(1024)
#         f.write(data)
#         recv_size += len(data)
#         print(recv_size)



import socket
import os
import struct
import json

client = socket.socket()
client.connect(('127.0.0.1', 8081))

'''任何文件都是下列思路 图片 视频 文本 ...'''
# 1.获取真实数据大小
file_size = os.path.getsize(r'/Users/jiboyuan/PycharmProjects/day36/xx老师合集.txt')
# 2.制作真实数据的字典数据
data_dict = {
    'file_name': '有你好看.txt',
    'file_size': file_size,
    'file_desc': '内容很长 准备好吃喝 我觉得营养快线挺好喝',
    'file_info': '这是我的私人珍藏'
}
# 3.制作字典报头
data_dict_bytes = json.dumps(data_dict).encode('utf8')
data_dict_len = struct.pack('i', len(data_dict_bytes))
# 4.发送字典报头
client.send(data_dict_len)  # 报头本身也是bytes类型 我们在看的时候用len长度是4
# 5.发送字典
client.send(data_dict_bytes)
# 6.最后发送真实数据
with open(r'/Users/jiboyuan/PycharmProjects/day36/xx老师合集.txt', 'rb') as f:
    for line in f:  # 一行行发送 和直接一起发效果一样 因为TCP流式协议的特性
        client.send(line)
import time
time.sleep(10)

UDP协议(了解)

1.UDP服务端和客户端'各自玩各自的'
2.UDP不会出现多个消息发送合并

并发编程理论

理论非常多 实战很少 但是一定要好好听
研究网络编程其实就是在研究计算机的底层原理及发展史

"""
计算机中真正干活得到是CPU
"""
操作系统发展史
	1.穿孔卡片阶段
	计算机很庞大 使用很麻烦 一次只能给一个人使用
期间很多时候计算机都不工作
		好处:程序员独占计算机 为所欲为
		坏处:计算机利用率太低 浪费资源
	2.联机批处理系统
	提前使用磁带一次性录入多个程序员编写的程序 然后交给计算机执行
	CPU工作效率有所提升 不用反复等待程序录入
	3.脱机批处理系统、
	极大地提升了CPU的利用率
	总结:CPU提升利用率的过程

多道技术

"""
在学习并发编程的过程中 不做刻意提醒的情况下 默认一台计算机就一个CPU(只有一个干活的人)
"""
单道技术
	所有的程序排队执行 过程中不能重合
多道技术
	利用空闲时间提前准备其他数据 最大化提升CPU利用率

多道技术详细
	1.切换
	计算机的CPU在两种情况下会切换(不让你用 给别人用)
		1.程序有IO操作
		输入/输出操作
			input、time.sleep、read、write
		2.程序长时间占用CPU
		我们得雨露均沾 让多个程序都能被CPU运行一下
        
	2.保存状态
	CPU每次切换走之前都需要保存当前操作的状态 下次切换回来基于上次的进度继续执行
    
"""
开了一家饭店 只有一个服务员 但是同时来了五桌客人
	请问:如何让五桌客人都感觉到服务员在服务他们
		让服务员化身为闪电侠 只要客人有停顿 就立刻切换到其他桌 如此往复

"""

进程

进程理论

进程与程序的区别
	程序:一堆死代码(还没有被运行起来)
	进程:正在运行的程序(被运行起来了)

进程的调度算法(重要)
	1.FCFS(先来先服务)
	对短作业不友好
	2.短作业优先调度
	对长作业不友好
	3.时间片转轮法+多级反馈队列
	将时间均分 然后根据进程时间长短再分多个等级
	等级越靠下表示耗时越长 每次分到的时间越多 但是优先级越低

进程的并行与并发

并行
	多个进程同时执行 必须要有多个CPU参与 单个CPU无法实现并行
并发
	多个进程看上去像同时执行 单个CPU可以实现 多个CPU肯定也可以
    
判断下列两句话孰对孰错
	我写的程序很牛逼，运行起来之后可以实现14个亿的并行量
	并行量必须要有对等的CPU才可以实现
	我写的程序很牛逼，运行起来之后可以实现14个亿的并发量
  	合情合理 完全可以实现	以后我们的项目一般都会追求高并发
ps:目前国内可以说是最牛逼的>>>:12306

进程的三状态

就绪态
	所有的进程在被CPU执行之前都必须先进入就绪态等待
运行态
	CPU正在执行
阻塞态
	进程运行过程中出现了IO操作 阻塞态无法直接进入运行态 需要先进入就绪态