原文:C#高性能大容量SOCKET并发(五):粘包、分包、解包

粘包

使用TCP长连接就会引入粘包的问题,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。粘包可能由发送方造成,也可能由接收方造成。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,造成多个数据包的粘连。如果接收进程不及时接收数据,已收到的数据就放在系统接收缓冲区,用户进程读取数据时就可能同时读到多个数据包。

粘包一般的解决办法是制定通讯协议,由协议来规定如何分包解包。

分包

在NETIOCPDemo例子程序中,我们分包的逻辑是先发一个长度,然后紧接着是数据包内容,这样就可以把每个包分开。

应用层数据包格式如下:

应用层数据包格式  
数据包长度Len:Cardinal(4字节无符号整数) 数据包内容,长度为Len

AsyncSocketInvokeElement分包处理主要代码,我们收到的数据都是在ProcessReceive方法中处理,处理的方法是把收到的数据存到缓冲区数组中,然后取前4个字节为长度,如果剩下的字节数大于等于长度,则取到一个完整包,进行后续逻辑处理,如果取到的不够一个包,则不处理,等待后续包接收,具体代码如下:

        public virtual bool ProcessReceive(byte[] buffer, int offset, int count) //接收异步事件返回的数据,用于对数据进行缓存和分包
{
m_activeDT = DateTime.UtcNow;
DynamicBufferManager receiveBuffer = m_asyncSocketUserToken.ReceiveBuffer; receiveBuffer.WriteBuffer(buffer, offset, count);
if (receiveBuffer.DataCount > sizeof(int))
{
//按照长度分包
int packetLength = BitConverter.ToInt32(receiveBuffer.Buffer, 0); //获取包长度
if (NetByteOrder)
packetLength = System.Net.IPAddress.NetworkToHostOrder(packetLength); //把网络字节顺序转为本地字节顺序 if ((packetLength > 10 * 1024 * 1024) | (receiveBuffer.DataCount > 10 * 1024 * 1024)) //最大Buffer异常保护
return false; if ((receiveBuffer.DataCount - sizeof(int)) >= packetLength) //收到的数据达到包长度
{
bool result = ProcessPacket(receiveBuffer.Buffer, sizeof(int), packetLength);
if (result)
receiveBuffer.Clear(packetLength + sizeof(int)); //从缓存中清理
return result;
}
else
{
return true;
}
}
else
{
return true;
}
}

解包

由于我们应用层数据包既可以传命令也可以传数据,因而针对每个包我们进行解包,分出命令和数据分别处理,因而每个Socket服务对象都需要解包,我们解包的逻辑是放在ProcessPacket中,命令和数据的包格式为:

命令长度Len:Cardinal(4字节无符号整数) 命令 数据
        public virtual bool ProcessPacket(byte[] buffer, int offset, int count) //处理分完包后的数据,把命令和数据分开,并对命令进行解析
{
if (count < sizeof(int))
return false;
int commandLen = BitConverter.ToInt32(buffer, offset); //取出命令长度
string tmpStr = Encoding.UTF8.GetString(buffer, offset + sizeof(int), commandLen);
if (!m_incomingDataParser.DecodeProtocolText(tmpStr)) //解析命令
return false; return ProcessCommand(buffer, offset + sizeof(int) + commandLen, count - sizeof(int) - commandLen); //处理命令
}

每个包中包含多个协议关键字,每个协议关键字用回车换行分开,因此我们需要调用文本分开函数,然后针对每条命令解析出关键字和值,具体代码在IncomingDataParser.DecodeProtocolText如下:

        public bool DecodeProtocolText(string protocolText)
{
m_header = "";
m_names.Clear();
m_values.Clear();
int speIndex = protocolText.IndexOf(ProtocolKey.ReturnWrap);
if (speIndex < 0)
{
return false;
}
else
{
string[] tmpNameValues = protocolText.Split(new string[] { ProtocolKey.ReturnWrap }, StringSplitOptions.RemoveEmptyEntries);
if (tmpNameValues.Length < 2) //每次命令至少包括两行
return false;
for (int i = 0; i < tmpNameValues.Length; i++)
{
string[] tmpStr = tmpNameValues[i].Split(new string[] { ProtocolKey.EqualSign }, StringSplitOptions.None);
if (tmpStr.Length > 1) //存在等号
{
if (tmpStr.Length > 2) //超过两个等号,返回失败
return false;
if (tmpStr[0].Equals(ProtocolKey.Command, StringComparison.CurrentCultureIgnoreCase))
{
m_command = tmpStr[1];
}
else
{
m_names.Add(tmpStr[0].ToLower());
m_values.Add(tmpStr[1]);
}
}
}
return true;
}
}

处理命令

解析出命令后,需要对每个命令进行处理,各个协议实现类从AsyncSocketInvokeElement.ProcessCommand继承,然后编写各自协议处理逻辑,如吞吐量的测试协议逻辑实现代码如下:

namespace SocketAsyncSvr
{
class ThroughputSocketProtocol : BaseSocketProtocol
{
public ThroughputSocketProtocol(AsyncSocketServer asyncSocketServer, AsyncSocketUserToken asyncSocketUserToken)
: base(asyncSocketServer, asyncSocketUserToken)
{
m_socketFlag = "Throughput";
} public override void Close()
{
base.Close();
} public override bool ProcessCommand(byte[] buffer, int offset, int count) //处理分完包的数据,子类从这个方法继承
{
ThroughputSocketCommand command = StrToCommand(m_incomingDataParser.Command);
m_outgoingDataAssembler.Clear();
m_outgoingDataAssembler.AddResponse();
m_outgoingDataAssembler.AddCommand(m_incomingDataParser.Command);
if (command == ThroughputSocketCommand.CyclePacket)
return DoCyclePacket(buffer, offset, count);
else
{
Program.Logger.Error("Unknow command: " + m_incomingDataParser.Command);
return false;
}
} public ThroughputSocketCommand StrToCommand(string command)
{
if (command.Equals(ProtocolKey.CyclePacket, StringComparison.CurrentCultureIgnoreCase))
return ThroughputSocketCommand.CyclePacket;
else
return ThroughputSocketCommand.None;
} public bool DoCyclePacket(byte[] buffer, int offset, int count)
{
int cycleCount = 0;
if (m_incomingDataParser.GetValue(ProtocolKey.Count, ref cycleCount))
{
m_outgoingDataAssembler.AddSuccess();
cycleCount = cycleCount + 1;
m_outgoingDataAssembler.AddValue(ProtocolKey.Count, cycleCount);
}
else
m_outgoingDataAssembler.AddFailure(ProtocolCode.ParameterError, "");
return DoSendResult(buffer, offset, count);
}
}
}

DEMO下载地址:http://download.csdn.net/detail/sqldebug_fan/7467745

免责声明:此代码只是为了演示C#完成端口编程,仅用于学习和研究,切勿用于商业用途。水平有限,C#也属于初学,错误在所难免,欢迎指正和指导。邮箱地址:fansheng_hx@163.com。

C#高性能大容量SOCKET并发(五):粘包、分包、解包的更多相关文章

  1. C#高性能大容量SOCKET并发(六):超时Socket断开(守护线程)和心跳包

    原文:C#高性能大容量SOCKET并发(六):超时Socket断开(守护线程)和心跳包 守护线程 在服务端版Socket编程需要处理长时间没有发送数据的Socket,需要在超时多长时间后断开连接,我们 ...

  2. C#高性能大容量SOCKET并发(转)

    C#高性能大容量SOCKET并发(零):代码结构说明 C#高性能大容量SOCKET并发(一):IOCP完成端口例子介绍 C#高性能大容量SOCKET并发(二):SocketAsyncEventArgs ...

  3. C#高性能大容量SOCKET并发(十一):编写上传客户端

    原文:C#高性能大容量SOCKET并发(十一):编写上传客户端 客户端封装整体框架 客户端编程基于阻塞同步模式,只有数据正常发送或接收才返回,如果发生错误则抛出异常,基于TcpClient进行封装,主 ...

  4. C#高性能大容量SOCKET并发(零):代码结构说明

    原文:C#高性能大容量SOCKET并发(零):代码结构说明 C#版完成端口具有以下特点: 连接在线管理(提供在线连接维护,连接会话管理,数据接收,连接断开等相关事件跟踪): 发送数据智能合并(组件会根 ...

  5. C#高性能大容量SOCKET并发(九):断点续传

    原文:C#高性能大容量SOCKET并发(九):断点续传 上传断点续传 断点续传主要是用在上传或下载文件,一般做法是开始上传的时候,服务器返回上次已经上传的大小,如果上传完成,则返回-1:下载开始的时候 ...

  6. C#高性能大容量SOCKET并发(七):协议字符集

    原文:C#高性能大容量SOCKET并发(七):协议字符集 UTF-8 UTF-8是UNICODE的一种变长字符编码又称万国码,由Ken Thompson于1992年创建.现在已经标准化为RFC 362 ...

  7. C#高性能大容量SOCKET并发(三):接收、发送

    原文:C#高性能大容量SOCKET并发(三):接收.发送 异步数据接收有可能收到的数据不是一个完整包,或者接收到的数据超过一个包的大小,因此我们需要把接收的数据进行缓存.异步发送我们也需要把每个发送的 ...

  8. C#高性能大容量SOCKET并发(四):缓存设计

    原文:C#高性能大容量SOCKET并发(四):缓存设计 在编写服务端大并发的应用程序,需要非常注意缓存设计,缓存的设计是一个折衷的结果,需要通过并发测试反复验证.有很多服务程序是在启动时申请足够的内存 ...

  9. C#高性能大容量SOCKET并发(二):SocketAsyncEventArgs封装

    原文:C#高性能大容量SOCKET并发(二):SocketAsyncEventArgs封装 1.SocketAsyncEventArgs介绍 SocketAsyncEventArgs是微软提供的高性能 ...

随机推荐

  1. 百度UEditor上传图片-再再总结一次

    本周,CSDN有个网友遇到了百度UEditor上传问题,最后商定付50元钱,我帮他解决这个问题.    他最初想自己搞定这个问题,结果搞了好多次,好几天,还是没能解决.    2015年1月17日8: ...

  2. 【hdu2457】ac自动机 + dp

    传送门 题目大意: 给你一个字符主串和很多病毒串,要求更改最少的字符使得没有一个病毒串是主串的子串. 题解: ac自动机 + dp,用病毒串建好ac自动机,有毒的末尾flag置为true 构建fail ...

  3. python request get

    import requests from urllib import parse # 返回response resp = requests.get("https://www.baidu.co ...

  4. CentOS7 下的mysql安装与配置

    之前虽然也安装过多次mysql,但每次都会遇到各种小问题,这次记录下来,以备后查. 首先是下载与安装 # wget http://dev.mysql.com/get/mysql-community-r ...

  5. SQL Server 存储过程之嵌套游标

    下面是一个订单取消的含2个游标的存储过程 set ANSI_NULLS ON set QUOTED_IDENTIFIER ON go ALTER PROCEDURE [dbo].[CancelOrde ...

  6. Hibernate综合问题

    n + 1问题 query.iterate()信息返回迭代查询将开始发表声明:录ID语句 Hibernate: select student0_.id ascol_0_0_from t_student ...

  7. Android 获取imei号码,获取手机型号和系统版本号

    在AndroidManifest.xml文件中要添加 <uses-permission android:name="android.permission.READ_PHONE_STAT ...

  8. windows 10 常用快捷键

    alt + space:最大.最小.关闭: 多屏互动:win+p 仅此电脑屏幕:复制:拓展:仅第二屏幕: 0. 不同于之前版本的变化 切换输入法:shift + alt: win + space: w ...

  9. android游戏开发系列(1)——迅雷不及掩耳的声音

    这种声音是短而快的声音,应该采用android.media.SoundPool实现. SoundPool的特点: 1. SoundPool载入音乐文件使用了独立的线程,不会阻塞UI主线程的操作.但是这 ...

  10. Creating Apps With Material Design —— Defining Custom Animations

    转载请注明 http://blog.csdn.net/eclipsexys 翻译自Developer Android,时间仓促,有翻译问题请留言指出.谢谢 定义动画 在材料设计动画让用户与您的应用程序 ...