JAVA服务器与C#客户端的通信技术调研

研究背景及目的:

ARPG项目的需求:需要将现有的服务器从C++的编写平台换为java语言。
在对需求进行分析的过程中,发现几点需要研究实现的问题

  1. java与c+语言特性迥异,相比c+ 和c#关系的密切性,java需要对c#风格的一些数据结构和编码格式进行兼容;
  2. c#拥有的无符号数据类型如 ushort unint java并不存在,需要对数据类型进行转换;
  3. 根据开发需要 客户端现有的通信协议不能更改,所以在java中进行各类型的兼容操作
  4. 在项目中底层通信报文的类 是由名叫PROTOGEN的现有工程进行生成,生成方式是以生成字符串文本类的方式,原工程已经可以同时生成c#及c++的类(.cs及.h文件),但并没有生成迁移后的服务器java的相关代码和类的功能。故需要二次开发。

工作任务:

综上所述,工作任务有两点:

  1. 重构java的 数据流输入和输出类,使其兼容c#客户端传输过来的 二进制数据结构;(以下简称PJIO)
  2. 对PROTOGEN进行二次开发,使其能够生成java的 底层协议类(.java文件),并不破坏其现有生成其他语言的类的功能;(以下简称PGPLUS)
  3. 进行测试和验证,确保前两项工作任务的有效和后续开发工作的顺利开展。

工作开展中遇到的技术问题和技术细节:

PJIO:
  1. 在测试和开发过程中,通过查阅资料,发现c#和C++的数据存储格式为小端类型而java是大端类型(即字节序问题)

在几乎所有的机器上,多字节对象都被存储为连续的字节序列。例如在C语言中,一个类型为int的变量x地址为0x100,那么其对应地址表达式&x的值为0x100。且x的四个字节将被存储在存储器的0x100, 0x101, 0x102, 0x103位置。[1]
而存储地址内的排列则有两个通用规则。一个多位的整数将按照其存储地址的最低或最高字节排列。如果最低有效位在最高有效位的前面,则称小端序;反之则称大端序。在网络应用中,字节序是一个必须被考虑的因素,因为不同机器类型可能采用不同标准的字节序,所以均按照网络标准转化。
例如假设上述变量x类型为int,位于地址0x100处,它的十六进制为0x01234567,地址范围为0x100~0x103字节,其内部排列顺序依赖于机器的类型。大端法从首位开始将是:0x100: 01, 0x101: 23,..。而小端法将是:0x100: 67, 0x101: 45,..。

大端序

大端序(英:big-endian)或称大尾序

  • 数据以8bit为单位:

    地址增长方向  →

    ...

    0x0A

    0x0B

    0x0C

    0x0D

    ...

    示例中,最高位字节是0x0A 存储在最低的内存地址处。下一个字节0x0B存在后面的地址处。正类似于十六进制字节从左到右的阅读顺序。

  • 数据以16bit为单位:

    地址增长方向  →

    ...

    0x0A0B

    0x0C0D

    ...

    最高的16bit单元0x0A0B存储在低位。

    小端序

    小端序(英:little-endian)或称小尾序

  • 数据以8bit为单位:

    地址增长方向  →

    ...

    0x0D

    0x0C

    0x0B

    0x0A

    ...

    最低位字节是0x0D 存储在最低的内存地址处。后面字节依次存在后面的地址处。

  • 数据以16bit为单位:

    地址增长方向  →

    ...

    0x0C0D

    0x0A0B

    ...

    最低的16bit单元0x0D0C存储在低位。

  • 更改地址的增长方向:

当更改地址的增长方向,使之由右至左时,表格更具有可阅读性。

←  地址增长方向

...

0x0A

0x0B

0x0C

0x0D

...

最低有效位(LSB)是0x0D 存储在最低的内存地址处。后面字节依次存在后面的地址处。

←  地址增长方向

...

0x0A0B

0x0C0D

...

最低的16bit单元0x0C0D存储在低位。 
本部分具体内容详见https://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%AD%97%E8%8A%82%E5%BA%8F
所以在PJIO中对报文对象进行传输之前和接收报文之后 都会对报文的BYTE数组进行反转,以兼容c#的字节序,这也是对java的输入输出流进行重构的主要目的;

  1. java并不包含无字符数 所以全由对应宽度(字节长度)的数进行代替;

例如 ushort>>short;

PGPLUS:

1,这个项目主要是遇到一个问题,java 不能在同一个文件里 生成多个公共类
还有关于驼峰式命名法的 语言规范与C#不同。C#函数首字母大写,比如a.ReadInt16();
Java中的方法(函数)首字母要小写即 a.readInt16();

  1. 关于枚举,c#中枚举可以赋予初始值例如: 

而java 则不允许,如果非要实现:结果很不令人满意
所以枚举统一转换成仅含有常量的公共类

如上图

暂时未解决的问题:

java在读取c#传输过来的报文的时候 后面会有两个字节的0;

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