GO语言如何手动处理TCP粘包详解
时间：2021-06-05 08:58:16|栏目：Golang|点击： 次
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
