TCP 粘包解决

TCP 粘包：
什么是粘包现象 :
　　TCP粘包是指发送方发送的若干包数据到接收方接收时粘成一包，从接收缓冲区看，后一包数据的头紧接着前一包数据的尾。

为什么出现粘包现象 :
(1) 发送方原因我们知道，TCP默认会使用Nagle算法。而Nagle算法主要做两件事：
1）只有上一个分组得到确认，才会发送下一个分组；
2）收集多个小分组，在一个确认到来时一起发送。所以，正是Nagle算法造成了发送方有可能造成粘包现象。由于TCP协议本身的机制（面向连接的可靠地协议-三次握手机制）客户端与服务器会维持一个连接（Channel），数据在连接不断开的情况下，可以持续不断地将多个数据包发往服务器，但是如果发送的网络数据包太小，那么他本身会启用Nagle算法（可配置是否启用）对较小的数据包进行合并（基于此，TCP的网络延迟要UDP的高些）然后再发送（超时或者包大小足够）。那么这样的话，服务器在接收到消息（数据流）的时候就无法区分哪些数据包是客户端自己分开发送的，这样产生了粘包；服务器在接收到数据库后，放到缓冲区中，如果消息没有被及时从缓存区取走，下次在取数据的时候可能就会出现一次取出多个数据包的情况，造成粘包现象（确切来讲，对于基于TCP协议的应用，不应用包来描述，而应用流来描述），个人认为服务器接收端产生的粘包应该与linux内核处理socket的方式select轮询机制的线性扫描频度无关。
(2) 接收方原因 TCP接收到分组时，并不会立刻送至应用层处理，或者说，应用层并不一定会立即处理；实际上，TCP将收到的分组保存至接收缓存里，然后应用程序主动从缓存里读收到的分组。这样一来，如果TCP接收分组的速度大于应用程序读分组的速度，多个包就会被存至缓存，应用程序读时，就会读到多个首尾相接粘到一起的包。

什么时候需要处理粘包现象 :
(1) 如果发送方发送的多个分组本来就是同一个数据的不同部分，比如一个很大的文件被分成多个分组发送，这时，当然不需要处理粘包的现象；
(2) 但如果多个分组本毫不相干，甚至是并列的关系，我们就一定要处理粘包问题了。比如，我当时要接收的每个分组都是一个有固定格式的商品信息，如果不处理粘包问题，每个读进来的分组我只会处理最前边的那个商品，后边的就会被丢弃。这显然不是我要的结果。

如何处理粘包现象 :
(1) 发送方
对于发送方造成的粘包现象，我们可以通过关闭Nagle算法来解决，使用TCP_NODELAY选项来关闭Nagle算法。
(2) 接收方
遗憾的是TCP并没有处理接收方粘包现象的机制，我们只能在应用层进行处理。
(3) 应用层处理
应用层的处理简单易行！并且不仅可以解决接收方造成的粘包问题，还能解决发送方造成的粘包问题。
解决方法就是循环处理：应用程序在处理从缓存读来的分组时，读完一条数据时，就应该循环读下一条数据，直到所有的数据都被处理；但是如何判断每条数据的长度呢？解决方法：
1、关闭TCP套接字的NAGL的算法（效率低下）
2、每发送一次，等待对方收到才发送下一条。（效率低下）
3、回答机制：
4、在数据之前添加特殊信号或长度：
[ 5 ] abcefg
[13] 23

解决TCP粘包的服务器的代码实现 :

#include 
  
    #include 
   
     #include 
    
      #include 
     
       #include 
      
        //服务器 int main() { //1创建套接字 int sock=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0); if(sock<0) { perror("socket fail"); return -1; } socklen_t slen=sizeof(socklen_t); if(setsockopt(sock,SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,&slen,sizeof(slen))<0) { perror("setsockopt fail"); return -1; } //2绑定 /*先填充 再绑定bind*/ struct sockaddr_in myaddr; bzero(&myaddr,sizeof(myaddr)); myaddr.sin_family =AF_INET; myaddr.sin_port =htons(7979); myaddr.sin_addr.s_addr =INADDR_ANY; if(bind(sock,(struct sockaddr*)&myaddr,sizeof(myaddr))<0) { perror("bind fail"); return -1; } //3监听 if(listen(sock,1)<0) { perror("listen fail"); return -1; } int newsock=accept(sock,NULL,NULL); //sleep(5);//在10秒的睡眠时，客户分三次发送1 2 3字符串。 char buf[100]=""; int ilen=0; short num=0; int total=0; char* p=NULL; while(1) { total=0; p=(char*)# bzero(buf,sizeof(buf)); //读取长度   [5] abcefg 相当于读取的括号中的 5 while(total<2)//1 2 { ilen=recv(newsock,p+total,1,0); total+=ilen; } //读取字符内容 [5] abcefg 相当于读取 abcefg 的数据 total=0; while(total

服务器读取内容的效果 , 完整的将客户端发送过来的数据进行了读取 :

TCP 粘包解决

客户端发送数据的代码 :

#include 
  
    #include 
   
     #include 
    
      #include 
     
       #include 
      
        //服务器 int main() { //1创建 int sock=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0); if(sock<0) { perror("fail\n"); return -1; } //2绑定 //3发送连接 struct sockaddr_in myaddr; bzero(&myaddr,sizeof(myaddr)); myaddr.sin_family =AF_INET; myaddr.sin_port =htons(7979); myaddr.sin_addr.s_addr =inet_addr("127.0.0.1"); if(connect(sock,(struct sockaddr*)&myaddr,sizeof(myaddr))<0) { perror("连接失败"); return -1; } //4发送信息 short ilen=5; //每次发送数据前先发送数据长度 如:  [5] abcefg send(sock,"12345",5,0); ilen=17; send(sock,&ilen,2,0); send(sock,"abcdefghijklmnopq",17,0); ilen=12; send(sock,&ilen,2,0); send(sock,"How are you!",12,0); sleep(5); //3关闭 close(sock); }

我们再来看看现象 :

TCP 粘包解决