一、tcp粘包產生的原理
1.tcp粘包是指發送方發送的若干包數據到接收方接收時粘成一包，從接收緩沖區看，后一包數據的頭緊接著前一包數據的尾。出現粘包現象的原因是多方面的，它既可能由發送方造成，也可能由接收方造成。
2.發送方引起的粘包是由tcp協議本身造成的，tcp為提高傳輸效率，發送方往往要收集到足夠多的數據后才發送一包數據。若連續幾次發送的數據都很少，通常tcp會根據優化算法把這些數據合成一包后一次發送出去，這樣接收方就收到了粘包數據。接收方引起的粘包是由于接收方用戶進程不及時接收數據，從而導致粘包現象。
3.這是因為接收方先把收到的數據放在系統接收緩沖區，用戶進程從該緩沖區取數據，若下一包數據到達時前一包數據尚未被用戶進程取走，則下一包數據放到系統接收緩沖區時就接到前一包數據之后，而用戶進程根據預先設定的緩沖區大小從系統接收緩沖區取數據，這樣就一次取到了多包數據。、
二、解決原理及代碼實現
1.采用包頭（固定長度，里面存著包體的長度，發送時動態獲取）+包體的傳輸機制。如圖
headersize 存放著包體的長度，其headersize本身是定長4字節；
一個完整的數據包（l）=headersize+bodysize;
2.分包算法
其基本思路是首先將待處理的接收數據流即系統緩沖區數據（長度設為m）強行轉換成預定的結構數據形式，并從中取出結構數據長度字段l，而后根據包頭計算得到第一包數據長度。
m=系統緩沖區大小；l=用戶發送的數據包=headersize+bodysize;
1)若l<m，則表明數據流包含多包數據，從其頭部截取若干個字節存入臨時緩沖區，剩余部分數據依此繼續循環處理，直至結束。
2)若l=m，則表明數據流內容恰好是一完整結構數據（即用戶自定義緩沖區等于系統接收緩沖區大小），直接將其存入臨時緩沖區即可。
3)若l>m，則表明數據流內容尚不夠構成一完整結構數據，需留待與下一包數據合并后再行處理。
4）下面是代碼代碼實現（hp-socket框架的服務器端來接收數據）
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int headsize = 4;//包頭長度 固定4 byte[] surplusbuffer = null;//不完整的數據包，即用戶自定義緩沖區 /// <summary> /// 接收客戶端發來的數據 /// </summary> /// <param name="connid">每個客戶的會話id</param> /// <param name="bytes">緩沖區數據</param> /// <returns></returns> private handleresult onreceive(intptr connid, byte[] bytes) { //bytes 為系統緩沖區數據 //bytesread為系統緩沖區長度 int bytesread = bytes.length; if (bytesread > 0) { if (surplusbuffer == null)//判斷是不是第一次接收，為空說是第一次 surplusbuffer = bytes;//把系統緩沖區數據放在自定義緩沖區里面 else surplusbuffer = surplusbuffer.concat(bytes).toarray();//拼接上一次剩余的包 //已經完成讀取每個數據包長度 int haveread = 0; //這里totallen的長度有可能大于緩沖區大小的(因為 這里的surplusbuffer 是系統緩沖區+不完整的數據包) int totallen = surplusbuffer.length; while (haveread <= totallen) { //如果在n此拆解后剩余的數據包連一個包頭的長度都不夠 //說明是上次讀取n個完整數據包后，剩下的最后一個非完整的數據包 if (totallen - haveread < headsize) { byte[] bytesub = new byte[totallen - haveread]; //把剩下不夠一個完整的數據包存起來 buffer.blockcopy(surplusbuffer, haveread, bytesub, 0, totallen - haveread); surplusbuffer = bytesub; totallen = 0; break; } //如果夠了一個完整包，則讀取包頭的數據 byte[] headbyte = new byte[headsize]; buffer.blockcopy(surplusbuffer, haveread, headbyte, 0, headsize);//從緩沖區里讀取包頭的字節 int bodysize = bitconverter.toint32(headbyte, 0);//從包頭里面分析出包體的長度 //這里的 haveread=等于n個數據包的長度 從0開始；0,1,2,3....n //如果自定義緩沖區拆解n個包后的長度 大于 總長度，說最后一段數據不夠一個完整的包了，拆出來保存 if (haveread + headsize + bodysize > totallen) { byte[] bytesub = new byte[totallen - haveread]; buffer.blockcopy(surplusbuffer, haveread, bytesub, 0, totallen - haveread); surplusbuffer = bytesub; break; } else { //挨個分解每個包，解析成實際文字 string strc = encoding.utf8.getstring(surplusbuffer, haveread + headsize, bodysize); //addmsg(string.format(" > [onreceive] -> {0}", strc)); //依次累加當前的數據包的長度 haveread = haveread + headsize + bodysize; if (headsize + bodysize == bytesread)//如果當前接收的數據包長度正好等于緩沖區長度，則待拼接的不規則數據長度歸0 { surplusbuffer = null;//設置空 回到原始狀態 totallen = 0;//清0 } } } } return handleresult.ok; } |
值此完成拆包解析文字工作。但實際上還沒完成，如果這段代碼是客戶端接收來自服務器的數據的話就沒問題了。
仔細看intptr connid 每個連接的會話id
private handleresult onreceive(intptr connid, byte[] bytes)
{
}
但是服務器端還要分辨出 每個數據包是哪個會話產生的，因為服務器端是多線程，多用戶的模式，第一個數據包和第二個可能來自不同會話的數據，所以上面的代碼只適用于單會話模式。
下面我要解決這個問題。
采用c#安全的concurrentdictionary，具體參考
最新的代碼
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//線程安全的字典 concurrentdictionary<intptr, byte[]> dic = new concurrentdictionary<intptr, byte[]>(); int headsize = 4;//包頭長度 固定4 /// <summary> /// 接收客戶端發來的數據 /// </summary> /// <param name="connid">每個客戶的會話id</param> /// <param name="bytes">緩沖區數據</param> /// <returns></returns> private handleresult onreceive(intptr connid, byte[] bytes) { //bytes 為系統緩沖區數據 //bytesread為系統緩沖區長度 int bytesread = bytes.length; if (bytesread > 0) { byte[] surplusbuffer = null; if (dic.trygetvalue(connid, out surplusbuffer)) { byte[] curbuffer = surplusbuffer.concat(bytes).toarray();//拼接上一次剩余的包 //更新會話id 的最新字節 dic.tryupdate(connid, curbuffer, surplusbuffer); surplusbuffer = curbuffer;//同步 } else { //添加會話id的bytes dic.tryadd(connid, bytes); surplusbuffer = bytes;//同步 } //已經完成讀取每個數據包長度 int haveread = 0; //這里totallen的長度有可能大于緩沖區大小的(因為 這里的surplusbuffer 是系統緩沖區+不完整的數據包) int totallen = surplusbuffer.length; while (haveread <= totallen) { //如果在n此拆解后剩余的數據包連一個包頭的長度都不夠 //說明是上次讀取n個完整數據包后，剩下的最后一個非完整的數據包 if (totallen - haveread < headsize) { byte[] bytesub = new byte[totallen - haveread]; //把剩下不夠一個完整的數據包存起來 buffer.blockcopy(surplusbuffer, haveread, bytesub, 0, totallen - haveread); dic.tryupdate(connid, bytesub, surplusbuffer); surplusbuffer = bytesub; totallen = 0; break; } //如果夠了一個完整包，則讀取包頭的數據 byte[] headbyte = new byte[headsize]; buffer.blockcopy(surplusbuffer, haveread, headbyte, 0, headsize);//從緩沖區里讀取包頭的字節 int bodysize = bitconverter.toint32(headbyte, 0);//從包頭里面分析出包體的長度 //這里的 haveread=等于n個數據包的長度 從0開始；0,1,2,3....n //如果自定義緩沖區拆解n個包后的長度 大于 總長度，說最后一段數據不夠一個完整的包了，拆出來保存 if (haveread + headsize + bodysize > totallen) { byte[] bytesub = new byte[totallen - haveread]; buffer.blockcopy(surplusbuffer, haveread, bytesub, 0, totallen - haveread); dic.tryupdate(connid, bytesub, surplusbuffer); surplusbuffer = bytesub; break; } else { //挨個分解每個包，解析成實際文字 string strc = encoding.utf8.getstring(surplusbuffer, haveread + headsize, bodysize); addmsg(string.format(" > {0}[onreceive] -> {1}", connid, strc)); //依次累加當前的數據包的長度 haveread = haveread + headsize + bodysize; if (headsize + bodysize == bytesread)//如果當前接收的數據包長度正好等于緩沖區長度，則待拼接的不規則數據長度歸0 { byte[] xbtye=null; dic.tryremove(connid, out xbtye); surplusbuffer = null;//設置空 回到原始狀態 totallen = 0;//清0 } } } } return handleresult.ok; } |
這樣就解決了，多客戶端會話造成的接收混亂。至此所有工作完成。以上代碼就是為了參考學習，如果實在不想這么麻煩。可以直接使用hp-socket通信框架的pack模型，里面自動實現了解決粘包的問題。
以上就是本文的全部內容，希望對大家的學習有所幫助，也希望大家多多支持服務器之家。
