一、tcp粘包产生的原理
1.tcp粘包是指发送方发送的若干包数据到接收方接收时粘成一包，从接收缓冲区看，后一包数据的头紧接着前一包数据的尾。出现粘包现象的原因是多方面的，它既可能由发送方造成，也可能由接收方造成。
2.发送方引起的粘包是由tcp协议本身造成的，tcp为提高传输效率，发送方往往要收集到足够多的数据后才发送一包数据。若连续几次发送的数据都很少，通常tcp会根据优化算法把这些数据合成一包后一次发送出去，这样接收方就收到了粘包数据。接收方引起的粘包是由于接收方用户进程不及时接收数据，从而导致粘包现象。
3.这是因为接收方先把收到的数据放在系统接收缓冲区，用户进程从该缓冲区取数据，若下一包数据到达时前一包数据尚未被用户进程取走，则下一包数据放到系统接收缓冲区时就接到前一包数据之后，而用户进程根据预先设定的缓冲区大小从系统接收缓冲区取数据，这样就一次取到了多包数据。、
二、解决原理及代码实现
1.采用包头（固定长度，里面存着包体的长度，发送时动态获取）+包体的传输机制。如图
headersize 存放着包体的长度，其headersize本身是定长4字节；
一个完整的数据包（l）=headersize+bodysize;
2.分包算法
其基本思路是首先将待处理的接收数据流即系统缓冲区数据（长度设为m）强行转换成预定的结构数据形式，并从中取出结构数据长度字段l，而后根据包头计算得到第一包数据长度。
m=系统缓冲区大小；l=用户发送的数据包=headersize+bodysize;
1)若l<m，则表明数据流包含多包数据，从其头部截取若干个字节存入临时缓冲区，剩余部分数据依此继续循环处理，直至结束。
2)若l=m，则表明数据流内容恰好是一完整结构数据（即用户自定义缓冲区等于系统接收缓冲区大小），直接将其存入临时缓冲区即可。
3)若l>m，则表明数据流内容尚不够构成一完整结构数据，需留待与下一包数据合并后再行处理。
4）下面是代码代码实现（hp-socket框架的服务器端来接收数据）
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int headsize = 4;//包头长度 固定4 byte[] surplusbuffer = null;//不完整的数据包，即用户自定义缓冲区 /// <summary> /// 接收客户端发来的数据 /// </summary> /// <param name="connid">每个客户的会话id</param> /// <param name="bytes">缓冲区数据</param> /// <returns></returns> private handleresult onreceive(intptr connid, byte[] bytes) { //bytes 为系统缓冲区数据 //bytesread为系统缓冲区长度 int bytesread = bytes.length; if (bytesread > 0) { if (surplusbuffer == null)//判断是不是第一次接收，为空说是第一次 surplusbuffer = bytes;//把系统缓冲区数据放在自定义缓冲区里面 else surplusbuffer = surplusbuffer.concat(bytes).toarray();//拼接上一次剩余的包 //已经完成读取每个数据包长度 int haveread = 0; //这里totallen的长度有可能大于缓冲区大小的(因为 这里的surplusbuffer 是系统缓冲区+不完整的数据包) int totallen = surplusbuffer.length; while (haveread <= totallen) { //如果在n此拆解后剩余的数据包连一个包头的长度都不够 //说明是上次读取n个完整数据包后，剩下的最后一个非完整的数据包 if (totallen - haveread < headsize) { byte[] bytesub = new byte[totallen - haveread]; //把剩下不够一个完整的数据包存起来 buffer.blockcopy(surplusbuffer, haveread, bytesub, 0, totallen - haveread); surplusbuffer = bytesub; totallen = 0; break; } //如果够了一个完整包，则读取包头的数据 byte[] headbyte = new byte[headsize]; buffer.blockcopy(surplusbuffer, haveread, headbyte, 0, headsize);//从缓冲区里读取包头的字节 int bodysize = bitconverter.toint32(headbyte, 0);//从包头里面分析出包体的长度 //这里的 haveread=等于n个数据包的长度 从0开始；0,1,2,3....n //如果自定义缓冲区拆解n个包后的长度 大于 总长度，说最后一段数据不够一个完整的包了，拆出来保存 if (haveread + headsize + bodysize > totallen) { byte[] bytesub = new byte[totallen - haveread]; buffer.blockcopy(surplusbuffer, haveread, bytesub, 0, totallen - haveread); surplusbuffer = bytesub; break; } else { //挨个分解每个包，解析成实际文字 string strc = encoding.utf8.getstring(surplusbuffer, haveread + headsize, bodysize); //addmsg(string.format(" > [onreceive] -> {0}", strc)); //依次累加当前的数据包的长度 haveread = haveread + headsize + bodysize; if (headsize + bodysize == bytesread)//如果当前接收的数据包长度正好等于缓冲区长度，则待拼接的不规则数据长度归0 { surplusbuffer = null;//设置空 回到原始状态 totallen = 0;//清0 } } } } return handleresult.ok; } |
值此完成拆包解析文字工作。但实际上还没完成，如果这段代码是客户端接收来自服务器的数据的话就没问题了。
仔细看intptr connid 每个连接的会话id
private handleresult onreceive(intptr connid, byte[] bytes)
{
}
但是服务器端还要分辨出 每个数据包是哪个会话产生的，因为服务器端是多线程，多用户的模式，第一个数据包和第二个可能来自不同会话的数据，所以上面的代码只适用于单会话模式。
下面我要解决这个问题。
采用c#安全的concurrentdictionary，具体参考
最新的代码
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//线程安全的字典 concurrentdictionary<intptr, byte[]> dic = new concurrentdictionary<intptr, byte[]>(); int headsize = 4;//包头长度 固定4 /// <summary> /// 接收客户端发来的数据 /// </summary> /// <param name="connid">每个客户的会话id</param> /// <param name="bytes">缓冲区数据</param> /// <returns></returns> private handleresult onreceive(intptr connid, byte[] bytes) { //bytes 为系统缓冲区数据 //bytesread为系统缓冲区长度 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 //更新会话id 的最新字节 dic.tryupdate(connid, curbuffer, surplusbuffer); surplusbuffer = curbuffer;//同步 } else { //添加会话id的bytes dic.tryadd(connid, bytes); surplusbuffer = bytes;//同步 } //已经完成读取每个数据包长度 int haveread = 0; //这里totallen的长度有可能大于缓冲区大小的(因为 这里的surplusbuffer 是系统缓冲区+不完整的数据包) int totallen = surplusbuffer.length; while (haveread <= totallen) { //如果在n此拆解后剩余的数据包连一个包头的长度都不够 //说明是上次读取n个完整数据包后，剩下的最后一个非完整的数据包 if (totallen - haveread < headsize) { byte[] bytesub = new byte[totallen - haveread]; //把剩下不够一个完整的数据包存起来 buffer.blockcopy(surplusbuffer, haveread, bytesub, 0, totallen - haveread); dic.tryupdate(connid, bytesub, surplusbuffer); surplusbuffer = bytesub; totallen = 0; break; } //如果够了一个完整包，则读取包头的数据 byte[] headbyte = new byte[headsize]; buffer.blockcopy(surplusbuffer, haveread, headbyte, 0, headsize);//从缓冲区里读取包头的字节 int bodysize = bitconverter.toint32(headbyte, 0);//从包头里面分析出包体的长度 //这里的 haveread=等于n个数据包的长度 从0开始；0,1,2,3....n //如果自定义缓冲区拆解n个包后的长度 大于 总长度，说最后一段数据不够一个完整的包了，拆出来保存 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 { //挨个分解每个包，解析成实际文字 string strc = encoding.utf8.getstring(surplusbuffer, haveread + headsize, bodysize); addmsg(string.format(" > {0}[onreceive] -> {1}", connid, strc)); //依次累加当前的数据包的长度 haveread = haveread + headsize + bodysize; if (headsize + bodysize == bytesread)//如果当前接收的数据包长度正好等于缓冲区长度，则待拼接的不规则数据长度归0 { byte[] xbtye=null; dic.tryremove(connid, out xbtye); surplusbuffer = null;//设置空 回到原始状态 totallen = 0;//清0 } } } } return handleresult.ok; } |
这样就解决了，多客户端会话造成的接收混乱。至此所有工作完成。以上代码就是为了参考学习，如果实在不想这么麻烦。可以直接使用hp-socket通信框架的pack模型，里面自动实现了解决粘包的问题。
以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持服务器之家。
