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    GO语言如何手动处理TCP粘包详解

    作者:怪咖_OOP 时间:2021-06-16 18:30

    前言

    一般所谓的TCP粘包是在一次接收数据不能完全地体现一个完整的消息数据。TCP通讯为何存在粘包呢?主要原因是TCP是以流的方式来处理数据,再加上网络上MTU的往往小于在应用处理的消息数据,所以就会引发一次接收的数据无法满足消息的需要,导致粘包的存在。处理粘包的唯一方法就是制定应用层的数据通讯协议,通过协议来规范现有接收的数据是否满足消息数据的需要。在应用中处理粘包的基础方法主要有两种分别是以4节字描述消息大小或以结束符,实际上也有两者相结合的如HTTP,redis的通讯协议等。

    应用场景

    大部分TCP通讯场景下,使用自定义通讯协议

    粘包处理原理:通过请求头中数据包大小,将客户端N次发送的数据缓冲到一个数据包中

    例如:

    请求头占3个字节(指令头1字节、数据包长度2字节),版本占1个字节,指令占2个字节

    协议规定一个数据包最大是512字节,请求头中数据包记录是1300字节,完整的数据包是1307个字节,此时服务器端需要将客户端3次发送数据进行粘包处理

    代码示例

    package server
    import (
     "net"
     "bufio"
     "ftj-data-synchro/protocol"
     "golang.org/x/text/transform"
     "golang.org/x/text/encoding/simplifiedchinese"
     "io/ioutil"
     "bytes"
     "ftj-data-synchro/logic"
     "fmt"
     "strconv"
    )
    /*
     客户端结构体
     */
    type Client struct {
     DeviceID string  //客户端连接的唯标志
     Conn  net.Conn  //连接
     reader *bufio.Reader //读取
     writer *bufio.Writer //输出
     Data  []byte  //接收数据
    }
    func NewClient(conn *net.TCPConn) *Client {
     reader := bufio.NewReaderSize(conn, 10240)
     writer := bufio.NewWriter(conn)
     c := &Client{Conn:conn, reader:reader, writer:writer}
     return c
    }
    /**
     数据读取(粘包处理)
     */
    func (this *Client)read() {
     for {
      var data []byte
      var err error
      //读取指令头 返回输入流的前4个字节,不会移动读取位置
      data, err = this.reader.Peek(4)
      if len(data) == 0 || err != nil {
       continue
      }
      //返回缓冲中现有的可读取的字节数
      var byteSize = this.reader.Buffered()
      fmt.Printf("读取字节长度:%d\n", byteSize)
      //生成一个字节数组,大小为缓冲中可读字节数
      data = make([]byte, byteSize)
      //读取缓冲中的数据
      this.reader.Read(data)
      fmt.Printf("读取字节:%d\n", data)
      //保存到新的缓冲区
      for _, v := range data {
       this.Data = append(this.Data, v)
      }
      if len(this.Data) < 4 {
       //数据包缓冲区清空
       this.Data = []byte{}
       fmt.Printf("非法数据,无指令头...\n")
       continue
      }
      data, err = protocol.HexBytesToBytes(this.Data[:4])
      instructHead, _ := strconv.ParseUint(string(data), 16, 16)
      //指令头效验
      if uint16(instructHead) != 42330 {
       fmt.Printf("非法数据\n")
       //数据包缓冲区清空
       this.Data = []byte{}
       continue
      }
      data = this.Data[:protocol.HEADER_SIZE]
      var p = protocol.Decode(data)
      fmt.Printf("消息体长度:%d\n", p.Len)
      var bodyLength = len(this.Data)  
      /**
       判断数据包缓冲区的大小是否小于协议请求头中数据包大小
       如果小于,等待读取下一个客户端数据包,否则对数据包解码进行业务逻辑处理
       */
      if int(p.Len) > len(this.Data) - protocol.HEADER_SIZE {
       fmt.Printf("body体长度:%d,读取的body体长度:%d\n", p.Len, bodyLength)
       continue
      }
      fmt.Printf("实际处理字节:%v\n", this.Data)
      p = protocol.Decode(this.Data)
      //逻辑处理
      go this.logicHandler(p)
      //数据包缓冲区清空
      this.Data = []byte{}
     }
    }

    待优化部分:

    type Client struct {
     DeviceID string  //客户端连接的唯标志
     Conn  net.Conn  //连接
     reader *bufio.Reader //读取
     writer *bufio.Writer //输出
     Data  []byte  //接收数据
    }

    结构体中Data属性可考虑使用bytes.Buffer实现。

    Golang标准库文档:https://studygolang.com/pkgdoc

    总结

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