TCP 粘包

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什么是 TCP 粘包

  • 粘包问题是指当发送两条消息时,比如发送了 ABC 和 DEF,但另一端接收到的却是 ABCD,像这种一次性读取了两条数据的情况就叫做粘包(正常情况应该是一条一条读取的),正确读取 ABC 和 DEF 两条信息。
  • 当发送的消息是 ABC 时,另一端却接收到的是 AB 和 C 两条信息,像这种情况就叫做半包。

为什么会有粘包和半包?

  • 这是因为 TCP 是面向连接的传输协议,TCP 传输的数据是以流的形式,而流数据是没有明确的开始结尾边界,所以 TCP 也没办法判断哪一段流属于一个消息。

  • 造成粘包的主要原因

    1. 发送方每次写入数据 < 套接字(Socket)缓冲区大小
    2. 接收方读取套接字(Socket)缓冲区数据不够及时。
  • 造成半包的主要原因

    1. 发送方每次写入数据 > 套接字(Socket)缓冲区大小
    2. 发送的数据大于协议的 MTU (Maximum Transmission Unit,最大传输单元),因此必须拆包。

怎么处理粘包 ?

fix length 处理粘包

  • 点击查看实现代码

    执行程序在 client server 目录

  • 每次发送固定缓冲区大小数据.客户端和服务器约定每次发送请求的大小.例如客户端发送 1024 个字节,服务器接受 1024 个字节。
    这样虽然可以解决粘包的问题,但是如果发送的数据小于 1024 个字节,就会导致数据内存冗余和浪费;且如果发送请求大于 1024 字节,会出现半包的问题,也就是数据接收的不完整。

delimiter based 处理粘包

执行程序在 client server 目录

  • 基于定界符来判断是不是一个请求(例如结尾’\n’). 客户端发送过来的数据,每次以 \n 结束,服务器每接受到一个 \n 就以此作为一个请求.然后对其拆分后的头部部分与前一个包的剩余部分进行合并,这样就得到了一个完整的包。这种方式的缺点在于如果数据量过大,查找定界符会消耗一些性能
length field based frame decoder 处理粘包

执行程序在 client server 目录

  • 在 TCP 协议头里面写入每次发送请求的长度。 客户端在协议头里面带入数据长度,服务器在接收到请求后,根据协议头里面的数据长度来决定接受多少数据,只有在读取到足够长度的消息之后才算是读到了一个完整的消息。之后会按照参数指定的包长度偏移量数据对接收到的数据进行解码,从而得到目标消息体数据。