Socket 粘包和分包问题

概念

Socket通信时会对发送的字节数据进行分包和粘包处理，属于一种Socket内部的优化机制。 粘包： 当发送的字节数据包比较小且频繁发送时，Socket内部会将字节数据进行粘包处理，既将频繁发送的小字节数据打包成 一个整包进行发送，降低内存的消耗。 分包： 当发送的字节数据包比较大时，Socket内部会将发送的字节数据进行分包处理，降低内存和性能的消耗。

例子解释

  1. 当前发送方发送了两个包，两个包的内容如下：
  2. 123456789
  3. ABCDEFGH

我们希望接收方的情况是：收到两个包，第一个包为：123456789，第二个包为：ABCDEFGH。但是在粘包和分包出现的情况就达不到预期情况。

粘包情况

两个包在很短的时间间隔内发送，比如在0.1秒内发送了这两个包，如果包长度足够的话，那么接收方只会接收到一个包，如下：

  1. 123456789ABCDEFGH
  2. 1

分包情况

假设包的长度最长设置为5字节（较极端的假设，一般长度设置为1000到1500之间），那么在没有粘包的情况下，接收方就会收到4个包,如下：

  1. 12345
  2. 6789
  3. ABCDE
  4. FGH
  5. 1234

处理方式

因为存在粘包和分包的情况，所以接收方需要对接收的数据进行一定的处理，主要解决的问题有两个：

  1. 在粘包产生时，要可以在同一个包内获取出多个包的内容。
  2. 在分包产生时，要保留上一个包的部分内容，与下一个包的部分内容组合。

目前处理方式主要两种：

一、给数据包的头尾加上标记。

比如在数据包的头部加上“START”字符串，尾部加上”END”字符串，这样可以解析出START和END之间的字符串就是接收方需要接收的内容。（当然真正处理的时候不可能使用START和END这种混效率较高的字符串，此处只是个例子） 上边两个包的例子就可以如下：

  1. START123456789END
  2. STARTABCDEFGHEND
  3. 12

二、在数据包头部加上内容的长度

发送方在发送的时候就可以在包头加上包的长度，接收方每次接收的时候都根据头部的长度去获取后面的内容。 上边两个包的例子就可以如下：

  1. PACKAGELENGTH:0009123456789
  2. PACKAGELENGTH:0008ABCDEFGH
  3. 12

处理例子

头尾标记处理

粘包

  1. START123456789ENDSTARTABCDEFGHEND
  2. 1

获取第一个START和第一个END的位置，然后获取他们之间的内容，第二个包的内容就是获取第二个START和第二个END的位置。

分包

  1. START1234567
  2. 89END
  3. 12

每个包要判断最后是否是END结尾，如果没有找到END，那么就保留上一个包START之后的内容，与下一个包第一个END之前的内容组合。

头部长度处理

粘包

  1. PACKAGELENGTH:0009123456789PACKAGELENGTH:0008ABCDEFGH
  2. 1

获取“PACKAGELENGTH:”这个字符串后面4个字符，转化为数字就是包的长度，根据包的长度获取后面的内容，第二个内容的长度就是获取第二个“PACKAGELENGTH:”字符串后面的4个字符。

分包

  1. PACKAGELENGTH:0009123456
  2. 789
  3. 12

获取“PACKAGELENGTH:”这个字符串后面4个字符，转化为数字就是包的长度，如果包结尾还没有获取完，那么就要获取下一个包前面的部分内容。

部分细节情况

看了前面的例子，比较善于思考的读者肯定已经想到了一些其他问题，这些问题处理起来方式和上面相似，笔者在此罗列一下，就不重复解释了，相信聪明的读者能够自己解决：

1、粘包和分包问题一起出现

  1. START123456789ENDSTARTAB
  2. CDEFGHEND
  3. 12

2、头尾标志由于分包获取不完整

  1. START123456789E
  2. ND

版权声明：本文为许佳佳233Socket 粘包和分包问题 - 图1原创文章，遵循 CC 4.0 BY-SA Socket 粘包和分包问题 - 图2 版权协议，转载请附上原文出处链接和本声明。

原文链接：https://blog.csdn.net/Double2hao/article/details/83211334