python socket笔记

基础

一个套接字由相关五元组构成，协议、本地地址、本地端口、远程地址、远程端口。
套接字是全双工的。

listen函数

只用于tcp，listen的原型是def listen(self, backlog)，backlog一般默认为5，但是可以人为调整，一些web服务器都会高于此值。listen做两件事：

1. 将未链接的套接字转换为被动套接字，指示内核接受对此套接字的连接请求

2. 制定了内核为此套接口排队的最大连接个数

对于指定的套接字，内核要维护未连接队列和已连接队列两个队列，完成三路握手的连接将从未连接队列移至已连接队列。accept时会从已连接队列中取出一个给当前进程，若队列为空则睡眠(表征了其事件驱动的特性)
backlog为两个队列和的最大值，超过此值将忽略新来的连接并且不发RST，以使客户端重发SYN，让TCP的重传机制进行重传。
backlog为0表示不限制连接数，可能会导致SYN Flooding，不建议使用该值

socket.SO_REUSEADDR

socket.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, 1)

可以用于以下四种情况：

• 当有一个有相同本地地址和端口的socket1处于TIME_WAIT状态时，而你启动的程序的socket2要占用该地址和端口，你的程序就要用到该选项。

• SO_REUSEADDR允许同一port上启动同一服务器的多个实例(多个进程)。但每个实例绑定的IP地址是不能相同的。在有多块网卡或用IP Alias技术的机器可以测试这种情况。

• SO_REUSEADDR允许单个进程绑定相同的端口到多个socket上，但每个socket绑定的ip地址不同。这和2很相似，区别请看UNPv1。

• SO_REUSEADDR允许完全相同的地址和端口的重复绑定。但这只用于UDP的多播，不用于TCP

将监听的连接设置为可重用，这个选项有一些很实用的功能：

1. 防止重启监听程序时出现无法bind端口错误

2. 实现TCP的NAT穿透

TCP粘包处理

与UDP不同，TCP是流协议，而流是连续不断没有界限的，使用TCP时需要自己处理分包。由于网络情况或者发送问题，有可能接收到包的顺序和发送的顺序不同，这时候就需要用一些方法去进行粘包处理。

比如，为了防止缓冲区等待造成的粘包，可以将使用sendall函数将数据立即发送而不是等待缓冲区满，并将socket设置为NODELAY

sock.setsockopt(socket.IPPROTO_TCP, socket.TCP_NODELAY, 1)

粘包问题其实是如何TCP数据消息边界的问题，总的来说有3种解决方案：

1. 发送固定长度的消息

2. 把消息的尺寸与消息一块发送

3. 使用特殊标记来区分消息间隔

第二种情况应该是用得最普遍的，实现比较简单，也不会对性能造成大的影响。

http协议中基本三种方式都用到了，如图

http头部使用CRLF，也就是"回车换行"来区分头部之间的不同字段，使用消息体尺寸来分割http消息体的内容，使用EOF(ascii为255)来关闭连接。头部和消息体之间呢？使用两个CRLF来区分