解决粘包、半包¶

概念¶

粘包：所谓粘包就是连续给对端发送两个或者两个以上的数据包，对端接收可能一次收到大于1个数据包

半包：半包也就是对端可能收到的数据包是半个

解决方法¶

固定包长的数据包¶

即每个协议包的长度是固定的

缺点：灵活性差。如果包内容不足指定的字节数，剩余的空间就要填充特殊的信息（如“\0”），因为如果不填充特殊的信息，如何区分数据包里的正常内容和其余内容？所以需要增加额外的处理逻辑

以指定字符（串）为包的结束标志¶

即字节流中遇到特殊的符号就认为是到了一个包的末尾了

缺点：如果协议数据包内容部分需要使用包结束符，就需要对这些字符进行转义等操作，以免被错误的当成是包结束符

包 + 包体格式¶

数据包 = 包头 + 包体

包头示例：

struct msg_header
{
    int32_t bodySize; //指定包体长度
    int32_t cmd;
};

包体长度是固定的，如果对端先收取包头大小字节数（如果还不足则将其缓存起来），之后解析包头，包头中的bodySize会指定包体的长度，等待包体收取完毕（同样的，不足一个包体则将其缓存起来）

解包和处理（ep）¶

包头格式

#pragma pack(push, 1) //以一字节对齐

struct msg
{
    int32_t bodySize; //包体大小
};
#pragma pack(pop)

处理流程如下：

#define MAX_PACKAGE_SIZE 10*1024*1024

void ChatSession::OnRead(const std::shared_ptr<TcpConnection>& conn, Buffer* pBuffer, TimeStamp receivTime)
{
   while(true) {
       //不够一个包的大小
       if(pBuffer->readableBytes() < (size_t)sizeof(msg)) {
           return;
       }

       //取包头信息
       msg header;
       memcpy(&header, pBuffer->peek(), sizeof(msg));

       //包头有错误，立即关闭
       if(header.bodySize <= 0 || header.bodySize > MAX_PACKAGE_SIZE) {
           //客户端发送的是非法的数据，服务端主动关闭连接
           LOGE("Illegal package, bodysize: %lld, close TcpConnection, client: %s", header.bodySize, conn->peerAddress().toIpPort().c_str());
           conn->forceClose();
           return;
       }

       //收到的数据不足一个完整的包
       if(pBuffer->readableBytes() < (size_t)header.bodySize + sizeof(msg))
           return;

       pBuffer->retrieve(sizeof(msg));
       //inbuf用来存储当前要处理的数据包
       std::string inbuf;
       inbuf.append(pBuffer->peek(), header.bodySize);
       pBuffer->retrieve(header.bodySize);

       //解包和业务处理
       if(!Process(conn, inbuf.c_str(), inbuf.length())) {
           //客户端发送的是非法的数据，服务端主动关闭连接
           LOGE("Illegal package, bodysize: %lld, close TcpConnection, client: %s", header.bodySize, conn->peerAddress().toIpPort().c_str());
           conn->forceClose();
           return;
       }
   } // end while-loop
}

注意：

取包头时，应该使用拷贝的方式将包头数据备份出来，而不是直接从缓冲区中取出来。原因：接下来会根据包头中得到包体的大小，如果剩余数据不足一个包体的大小，又得把这个包放回缓冲区
通过包头得到包体的大小，要对bodySize的大小进行判断，即if(header.bodySize <= 0 || header.bodySize > MAX_PACKAGE_SIZE)。原因：我们会缓存对端发送过来的数据，假设不对包体的大小进行协议上的数值判断，则如果有非法的数据包发送过来，服务器这边会缓存过大的数据，如果数据量庞大就会导致服务器崩溃
需要将整个包头和包体的处理过程放入一个while循环里，这样才可以处理多个数据包，否则一次只能处理一个

图解（ep）¶

解决粘包和半包

参考“张小方”的高性能服务器公众号