NewLife.Net——管道处理器解决粘包
Tcp網絡編程,必須要解決的一個問題就是粘包,盡管解決辦法有很多,這里講一個比較簡單的方法。
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老規矩,先上代碼:https://github.com/nnhy/NewLife.Net.Tests
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一、管道處理器
新建管道處理器項目HandlerTest,源碼復制自第一節課的EchoTest項目,增加一個管道處理器類
class EchoHandler : Handler {public override Object Read(IHandlerContext context, Object message){var session = context.Session;var pk = message as Packet;session.WriteLog("收到:{0}", pk.ToStr());// 把收到的數據發回去 session.Send(pk);return null;} }EchoHandler繼承自處理器基類Handler,重載Read方法,當網絡層收到數據包時,會調用該方法。
這里我們實現了Echo功能,并打印日志。返回null告知不再執行管道上的后續處理器。
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既然有了處理器,第一節課中的MyNetServer就用不上啦,在TestServer中改回來標準的NetServer
// 實例化服務端,指定端口,同時在Tcp/Udp/IPv4/IPv6上監聽 var svr = new NetServer {Port = 1234,Log = XTrace.Log }; svr.Add<EchoHandler>(); svr.Start();這里的svr.Add<EchoHandler>()把上面的處理器給注冊進去,大意就是由這個處理器來負責處理收到的網絡數據包。
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跑起來服務端和客戶端看看效果:
可以看到,收發正常!
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二、粘包的產生
真實應用場景中,不可能允許我們間隔1秒才發出一個網絡包,直接就不該有等待。連續發送多個數據包,就很容易產生粘包。
static void TestClient() {var uri = new NetUri("tcp://127.0.0.1:1234");//var uri = new NetUri("tcp://net.newlifex.com:1234");var client = uri.CreateRemote();client.Log = XTrace.Log;client.Received += (s, e) =>{XTrace.WriteLine("收到:{0}", e.Packet.ToStr());};client.Open();// 定時顯示性能數據_timer = new TimerX(ShowStat, client, 100, 1000);// 循環發送數據for (var i = 0; i < 5; i++){//Thread.Sleep(1000);var str = "你好" + (i + 1);client.Send(str);}//client.Dispose(); }這里注釋了睡眠語句,讓它緊密發出5個數據包。注釋后面的Dispose,讓其有機會收到響應包。
跑起來看到,粘包了!!!
客戶端發送5次,服務端作為一個包給接收了,整體處理,然后返回給客戶端。
粘包的解決辦法很多,一般是加頭部長度或者分隔符,也有取巧的辦法直接設置NoDelay。
從使用上來講,相對可靠的做法是加頭部長度。因為除了多個包粘在一起,還可能出現一個包被拆成兩半,分別在前后兩個包里面。
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三、普通粘包解法
我們加上頭部長度來解決解包問題。
修改一下服務端,增加一個處理器
static void TestServer() {// 實例化服務端,指定端口,同時在Tcp/Udp/IPv4/IPv6上監聽var svr = new NetServer{Port = 1234,Log = XTrace.Log};//svr.Add(new LengthFieldCodec { Size = 4 });svr.Add<StandardCodec>();svr.Add<EchoHandler>();// 打開原始數據日志var ns = svr.Server;ns.LogSend = true;ns.LogReceive = true;svr.Start();_server = svr;// 定時顯示性能數據_timer = new TimerX(ShowStat, svr, 100, 1000); }StandardCodec處理器是新生命團隊標準封包。https://github.com/NewLifeX/X/tree/master/NewLife.Core/Net
其固定4字節作為頭部,其中后面兩個字節標識負載長度。
也可以使用LengthFieldCodec編碼器(如上注釋部分),并制定頭部加4字節作為長度。
編碼器順序非常重要,網絡層收到數據包以后,會從前向后走過每一個處理器;SendAsync/SendMessage發送消息時,會從后向前走過每一個過濾器,逆序。
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客戶端也要增加相應過濾器
static void TestClient() {var uri = new NetUri("tcp://127.0.0.1:1234");//var uri = new NetUri("tcp://net.newlifex.com:1234");var client = uri.CreateRemote();client.Log = XTrace.Log;client.Received += (s, e) =>{var pk = e.Message as Packet;XTrace.WriteLine("收到:{0}", pk.ToStr());};//client.Add(new LengthFieldCodec { Size = 4 });client.Add<StandardCodec>();// 打開原始數據日志var ns = client;ns.LogSend = true;ns.LogReceive = true;client.Open();// 定時顯示性能數據_timer = new TimerX(ShowStat, client, 100, 1000);// 循環發送數據for (var i = 0; i < 5; i++){var str = "你好" + (i + 1);var pk = new Packet(str.GetBytes());client.SendAsync(pk);} }發送函數改為SendAsync,原來的Send(Packet pk)會繞過管道處理器。
客戶端接收時,e.Message表示經過處理器處理得到的消息,e.Packet表示原始數據包。
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同時,通過LogSend/LogReceive打開收發數據日志。
上圖效果,客戶端發出第5個包,頭部多了4個字節,其中07-00表示后續負載數據長度為7字節(NewLife)。
服務端先收到第一個包11字節,然后收到44字節,這是4個包粘在一起。
然后StandardCodec編碼器成功將其拆分成為4個,并依次通過EchoHandler。
到了客戶端這邊,也是后面4個粘在一起,并且也得到了正確拆分。
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如果一個大包被拆分為幾個,StandardCodec也能緩沖合并,半包超過500~5000ms仍未能組合完整時將拋棄。
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四、總結
借助管道處理器架構,我們輕易解決了粘包問題!
顯然,管道架構并非單純為了粘包問題而設計,它有著非常重要的意義,加解密、壓縮、各種協議處理,等等。
管道架構的設計,參考了Netty,因此大部分Netty的編解碼器都可以在此使用。
總結
以上是生活随笔為你收集整理的NewLife.Net——管道处理器解决粘包的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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