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這篇文章給大家分享的是有關如何解決C#中TCP粘包問題的內(nèi)容。小編覺得挺實用的,因此分享給大家做個參考,一起跟隨小編過來看看吧。
一、TCP粘包產(chǎn)生的原理
1.TCP粘包是指發(fā)送方發(fā)送的若干包數(shù)據(jù)到接收方接收時粘成一包,從接收緩沖區(qū)看,后一包數(shù)據(jù)的頭緊接著前一包數(shù)據(jù)的尾。出現(xiàn)粘包現(xiàn)象的原因是多方面的,它既可能由發(fā)送方造成,也可能由接收方造成。
2.發(fā)送方引起的粘包是由TCP協(xié)議本身造成的,TCP為提高傳輸效率,發(fā)送方往往要收集到足夠多的數(shù)據(jù)后才發(fā)送一包數(shù)據(jù)。若連續(xù)幾次發(fā)送的數(shù)據(jù)都很少,通常TCP會根據(jù)優(yōu)化算法把這些數(shù)據(jù)合成一包后一次發(fā)送出去,這樣接收方就收到了粘包數(shù)據(jù)。接收方引起的粘包是由于接收方用戶進程不及時接收數(shù)據(jù),從而導致粘包現(xiàn)象。
3.這是因為接收方先把收到的數(shù)據(jù)放在系統(tǒng)接收緩沖區(qū),用戶進程從該緩沖區(qū)取數(shù)據(jù),若下一包數(shù)據(jù)到達時前一包數(shù)據(jù)尚未被用戶進程取走,則下一包數(shù)據(jù)放到系統(tǒng)接收緩沖區(qū)時就接到前一包數(shù)據(jù)之后,而用戶進程根據(jù)預先設定的緩沖區(qū)大小從系統(tǒng)接收緩沖區(qū)取數(shù)據(jù),這樣就一次取到了多包數(shù)據(jù)。、
二、解決原理及代碼實現(xiàn)
1.采用包頭(固定長度,里面存著包體的長度,發(fā)送時動態(tài)獲?。?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(jié);
一個完整的數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)流即系統(tǒng)緩沖區(qū)數(shù)據(jù)(長度設為M)強行轉換成預定的結構數(shù)據(jù)形式,并從中取出結構數(shù)據(jù)長度字段L,而后根據(jù)包頭計算得到第一包數(shù)據(jù)長度。
M=系統(tǒng)緩沖區(qū)大?。籐=用戶發(fā)送的數(shù)據(jù)包=HeaderSize+BodySize;
1)若L<M,則表明數(shù)據(jù)流包含多包數(shù)據(jù),從其頭部截取若干個字節(jié)存入臨時緩沖區(qū),剩余部分數(shù)據(jù)依此繼續(xù)循環(huán)處理,直至結束。
2)若L=M,則表明數(shù)據(jù)流內(nèi)容恰好是一完整結構數(shù)據(jù)(即用戶自定義緩沖區(qū)等于系統(tǒng)接收緩沖區(qū)大?。?,直接將其存入臨時緩沖區(qū)即可。
3)若L>M,則表明數(shù)據(jù)流內(nèi)容尚不夠構成一完整結構數(shù)據(jù),需留待與下一包數(shù)據(jù)合并后再行處理。
4)下面是代碼代碼實現(xiàn)(HP-SOCKET框架的服務器端來接收數(shù)據(jù))
int headSize = 4;//包頭長度 固定4 byte[] surplusBuffer = null;//不完整的數(shù)據(jù)包,即用戶自定義緩沖區(qū) /// <summary> /// 接收客戶端發(fā)來的數(shù)據(jù) /// </summary> /// <param name="connId">每個客戶的會話ID</param> /// <param name="bytes">緩沖區(qū)數(shù)據(jù)</param> /// <returns></returns> private HandleResult OnReceive(IntPtr connId, byte[] bytes) { //bytes 為系統(tǒng)緩沖區(qū)數(shù)據(jù) //bytesRead為系統(tǒng)緩沖區(qū)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(tǒng)緩沖區(qū)數(shù)據(jù)放在自定義緩沖區(qū)里面 else surplusBuffer = surplusBuffer.Concat(bytes).ToArray();//拼接上一次剩余的包 //已經(jīng)完成讀取每個數(shù)據(jù)包長度 int haveRead = 0; //這里totalLen的長度有可能大于緩沖區(qū)大小的(因為 這里的surplusBuffer 是系統(tǒng)緩沖區(qū)+不完整的數(shù)據(jù)包) int totalLen = surplusBuffer.Length; while (haveRead <= totalLen) { //如果在N此拆解后剩余的數(shù)據(jù)包連一個包頭的長度都不夠 //說明是上次讀取N個完整數(shù)據(jù)包后,剩下的最后一個非完整的數(shù)據(jù)包 if (totalLen - haveRead < headSize) { byte[] byteSub = new byte[totalLen - haveRead]; //把剩下不夠一個完整的數(shù)據(jù)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(shù)據(jù) byte[] headByte = new byte[headSize]; Buffer.BlockCopy(surplusBuffer, haveRead, headByte, 0, headSize);//從緩沖區(qū)里讀取包頭的字節(jié) 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(shù)據(jù)包的長度 從0開始;0,1,2,3....N //如果自定義緩沖區(qū)拆解N個包后的長度 大于 總長度,說最后一段數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)包的長度 haveRead = haveRead + headSize + bodySize; if (headSize + bodySize == bytesRead)//如果當前接收的數(shù)據(jù)包長度正好等于緩沖區(qū)長度,則待拼接的不規(guī)則數(shù)據(jù)長度歸0 { surplusBuffer = null;//設置空 回到原始狀態(tài) 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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)包是哪個會話產(chǎn)生的,因為服務器端是多線程,多用戶的模式,第一個數(shù)據(jù)包和第二個可能來自不同會話的數(shù)據(jù),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 https://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/dd287191(v=vs.110).aspx
最新的代碼
//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(fā)來的數(shù)據(jù) /// </summary> /// <param name="connId">每個客戶的會話ID</param> /// <param name="bytes">緩沖區(qū)數(shù)據(jù)</param> /// <returns></returns> private HandleResult OnReceive(IntPtr connId, byte[] bytes) { //bytes 為系統(tǒng)緩沖區(qū)數(shù)據(jù) //bytesRead為系統(tǒng)緩沖區(qū)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(jié) 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(jīng)完成讀取每個數(shù)據(jù)包長度 int haveRead = 0; //這里totalLen的長度有可能大于緩沖區(qū)大小的(因為 這里的surplusBuffer 是系統(tǒng)緩沖區(qū)+不完整的數(shù)據(jù)包) int totalLen = surplusBuffer.Length; while (haveRead <= totalLen) { //如果在N此拆解后剩余的數(shù)據(jù)包連一個包頭的長度都不夠 //說明是上次讀取N個完整數(shù)據(jù)包后,剩下的最后一個非完整的數(shù)據(jù)包 if (totalLen - haveRead < headSize) { byte[] byteSub = new byte[totalLen - haveRead]; //把剩下不夠一個完整的數(shù)據(jù)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(shù)據(jù) byte[] headByte = new byte[headSize]; Buffer.BlockCopy(surplusBuffer, haveRead, headByte, 0, headSize);//從緩沖區(qū)里讀取包頭的字節(jié) 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(shù)據(jù)包的長度 從0開始;0,1,2,3....N //如果自定義緩沖區(qū)拆解N個包后的長度 大于 總長度,說最后一段數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)包的長度 haveRead = haveRead + headSize + bodySize; if (headSize + bodySize == bytesRead)//如果當前接收的數(shù)據(jù)包長度正好等于緩沖區(qū)長度,則待拼接的不規(guī)則數(shù)據(jù)長度歸0 { byte[] xbtye=null; dic.TryRemove(connId, out xbtye); surplusBuffer = null;//設置空 回到原始狀態(tài) 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(xiàn)了解決粘包的問題。
感謝各位的閱讀!關于“如何解決C#中TCP粘包問題”這篇文章就分享到這里了,希望以上內(nèi)容可以對大家有一定的幫助,讓大家可以學到更多知識,如果覺得文章不錯,可以把它分享出去讓更多的人看到吧!
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