关于TCP粘包和拆包的终极解答

关于TCP粘包和拆包的终极解答

程序员行业有一些奇怪的错误的观点(误解)，这些误解非常之流行，而且持有这些错误观点的人经常言之凿凿，打死也不相信自己有错，实在让人啼笑皆非。究其原因，还是因为这些错误观点所对应的正确观点不符合人的正常思维习惯，是扭曲人的直观感受的。

有两个错误观点非常之经典，一而再，再而三的出现，就跟韭菜一样，割不完，还越长越多。一是经典的"服务器最多65536个连接"误解，打开链接看介绍。另一个就是这里要讲的TCP"粘包"和"拆包"问题。

基于前面的思路，我们先介绍人的正常思维习惯，然后再介绍扭曲的正确观点，这样你就会印象深刻了。

首先，人的正常思维习惯是，数据传输应该是基于报文的，人们不论是对话还是写信，肯定是一句一句的话或者一封一封的信，这就是所谓的报文。而 TCP 是什么东西呢？TCP 是一种流式协议，简单说，你使用它的时候，根本就没有所谓的报文，无论是聊天说的话还是发的图片，对于 TCP 来说，通通都是没有边界的，TCP 根本不认识这些东西，不知道你按换行时是一句话，你发的图片是一张图片，所有的东西都是数据流没有任何边界。这显然不符合人的正常思维，是扭曲的。

而无论是人的思维，还是实际的东西，一定是要有边界的。这就有矛盾了。

所以，对于程序员，在使用 TCP 之前，你必须进行报文协议设计。要么你使用别人设计好的报文协议，要么你自己设计。如果你自己不设计，也不使用别人设计好的，那么你肯定错了，一定会遇到所谓的粘包和拆包。

关于报文协议设计，这篇文章有介绍 http://www.ideawu.net/blog/archives/429.html

一般的程序员当然不愿意自己设计，一是没能力，二是不需要重新发明。那么设计完之后呢，必然是实现。因为自身水平的问题，还是会遇到 TCP 粘包和拆包问题。所以，我的建议是，不要自己去实现，应该去使用别人已经写好的代码。

接下来讲一讲如果自己直接使用 TCP 的接口，为什么会遇到粘包和拆包问题呢？TCP 的接口简单说只有两个：

send(data, length);
recv(buff);

不懂的人会基于人的正常思维想当然地认为 send() 就是发送报文，recv() 就是接收报文。但是，前面已经提到了，TCP 是没有所谓的报文边界的，所以你错了。为什么错？因为 send() 和 recv() 不是一一对应的。也就是说，send() 的调用次数和 recv() 的调用次数是独立的，有时是相等的（你在自己机器上和内网测试时基本都是相等的），有时是不相等的（互联网上非常容易出现）。

现在明白了吧，TCP 的 send() 和 recv() 不是一一对应的，理所当然会粘应用层的包，拆应用层的包。明白了之后怎么解决？简单，用别人封装好的代码。或者，你自己慢慢琢磨去吧！

正确地从TCP socket中读取报文的代码必须长这个样子，如果不长这个样子，就是错的！

char recv_buf[];
Buffer buffer;
// 网络循环：必须在一个循环中读取网络，因为网络数据是源源不断的。
while(1){
    // 从TCP流中读取不定长度的一段流数据，不能保证读到的数据是你期望的长度
    tcp.read(recv_buf);
    // 将这段流数据和之前收到的流数据拼接到一起
    buffer.append(recv_buf);
    // 解析循环：必须在一个循环中解析报文，避免所谓的粘包
    while(1){
        // 尝试解析报文
        msg = parse(buffer);
        if(!msg){
            // 报文还没有准备好，糟糕，我们遇到拆包了！跳出解析循环，继续读网络。
            break;
        }
        // 将解析过的报文对应的流数据清除
        buffer.remove(msg.length);
        // 业务处理
        process(msg);
    }
}

这段代码包含两个循环：网络循环和解析循环。

注意了！如果你的代码不长这个样子，绝对是错的！一定是错的！不要狡辩！正确的做法只有一种，错误的做法成千上万。

如果你想真正的解决所谓的TCP粘包和拆包问题，你写的代码必须和我的一样。如果不一样，就是错的，说明你根本就没弄懂。

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Posted by ideawu at 2017-06-02 15:02:56