python用socket实现协议TCP长连接框架
作者：多姿多彩
“ 使用python实现协议中常见的TCP长连接框架。”
分析多了协议就会发现，很多的应用，特别是游戏类和IM类应用，它们的协议会使用长连接的方式，来保持客户端与服务器的联系，这些长连接，通常是TCP承载的。
如果我们要模拟这个客户端的行为，根据不同应用服务器的实现情况，有些长连接不是必须的，但有些长连接，就必须去实现它。例如最近分析的某应用，虽然它主要使用HTTP协议进行交互，但它在TCP长连接中传输了一些必须的信息，如果不实现长连接，就会有很多信息无法处理。
在python中，很容易实现HTTP协议，当然，也容易实现TCP协议，它的TCP实现，使用socket库就可以了，只是需要注意，TCP长连接中通常传输的是十六进制数据，协议非标准的，需要自行根据协议分析结果来封装数据格式。
这里以一个使用到TCP长连接的协议为样例，来给出协议的TCP长连接框架，大家有需要可以参考实现，当然，代码也是从样例中摘出来的，并不是完整的。
我的TCP长连接框架，首先是外部的包装，初始化一些参数，例如长连接使用到的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.longlinktcpth2,name='mainlink_'+ self.playinfo['uid'], args=(self,))
tlonglink.start()
self.threadinfo.append(tlonglink)这个里面调用了两个函数，一个是longlinktcpstart2函数，作用是建立socket连接，并对一些连接建立初始时的交互进行实现，另一个是longlinktcpth2函数，是一个线程，实现对连接内的数据进行收发处理。一般来说，这两个可以在一起实现，但为了方便socket异常断开的处理，分成了两个函数。
longlinktcpstart2的实现如下：
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这里面的genbaseinfo 相关的函数可以忽略，是用来生成发送的消息数据的实现，用自己的函数去替换即可。dealdatabuf函数是用来处理收到的消息数据实现，这两个都要根据具体的协议分析情况去实现，注意，生成的用来发送的数据和接收到的需要处理的数据，都需要按十六进制处理，这里不做详述。
线程longlinktcpth2是一个循环，协议不退出，循环不结束，实现如下：
def longlinktcpth2(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('longlinktcpth2', '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('longlinktcpth2', "loop recv data len:"+ str(sz) )
if sz > 0:
self.databuf += buf
self.dealdatabuf()
alivemsg = genbaseinfo.genalive()
self.sockmain.sendall(alivemsg)
self.savelogs('longlinktcpth2', "sendalive")
else:
self.savelogs('longlinktcpth2', "远程断开连接,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('longlinktcpth2', str(e))
self.threadLock.acquire()
if (len(self.msglist) > 0):
msg = self.msglist.pop(0)
self.threadLock.release()
self.sockmain.sendall(msg)
self.savelogs('longlinktcpth2',"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('longlinktcpth2', 'genalivedata error ')
return False
self.sockmain.sendall(message)
self.savelogs('longlinktcpth2', "send alivemsg"+str(self.longlinkcnt))
self.longlinkcnt = self.longlinkcnt + 1 #这个要一条连接统一，不能乱，回头加锁
tm=tmnow
if len(w_list) > 0: # 产生了可写的事件，即连接完成
self.savelogs('longlinktcpth2',str(w_list))
w_inputs.clear() # 当连接完成之后，清除掉完成连接的socket
if len(e_list) > 0: # 产生了错误的事件，即连接错误
self.savelogs('longlinktcpth2', str(e_list))
e_inputs.clear() # 当连接有错误发生时，清除掉发生错误的socket
except OSError as e:
self.savelogs('longlinktcpth2', '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('longlinktcpth2', 'leave')由于这个代码主要是在windows上使用，因此，longlinktcpth2线程采用了select来实现，而没有使用epoll。在循环中，对异常进行了处理，如果发生异常，连接被断开，则调用longlinktcpstart2重新连接，而不退出循环，其余的和longlinktcpstart2里面一致。
由于TCP连接是流的概念，因此，需要对数据进行缓存拼接，这就是上面代码中databuf的作用，防止每次收到的数据不完整或者太多，方便后续的处理，这才是一个合格的码农的信仰的自我升华。
到此这篇关于python用socket实现协议TCP长连接框架的文章就介绍到这了,更多相关python TCP长连接内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家！