解决Socket通信中，经常遇到的问题——数据粘包的两种方法
数据粘包问题的出现，是因为在客户端/服务器端都会有一个比较大的数据缓冲区，来存放接收的数据，为了保证能够完整的接收到数据，因此缓冲区都会设置的比较大。在收发数据频繁时，由于tcp传输消息的无边界，会导致客户端/服务器端不知道接收到的消息到底是第几条消息，因此，会导致类似一次性接收几条消息的情况，从而乱码。
在每次发送消息之间，加入空循环，从而可以将消息隔离开来，但是这个方法会严重影响程序的运行效率。
方法一：数据粘包问题的出现是因为缓冲区过大，因此采用发送/接收变长消息的方法，在发送/接收消息时，将消息的长度作为消息的一部分发送出去，从而接收方可以根据传来的长度信息，制定相应长度的缓冲区；
方法二：将发送的每条消息的首尾都加上特殊标记符，前加"<" 后加">"。这里我采取的是先将要发送的所有消息，首尾加上特殊标记后，都先放在一个字符串string中，然后一次性的发送给接收方，接受之后，再根据标记符< >，将一条条消息择（zhái）出来。
代码如下：
发送消息端，即服务器端：
1 using System; 2 using System.Collections.Generic; 3 using System.Linq; 4 using System.Text; 5 using System.Net; 6 using System.Net.Sockets; 7 using System.Collections; 8 using System.Diagnostics; 9 10 namespace _07发送变长消息的方法 11 { 12 class Program 13 { 14 static void Main(string[] args) 15 { 16 #region 先将发送的消息带上首尾标记< > 再将要发送的所有消息，放在一个字符串中 然后一次性发送给客户端 17 DateTime start = DateTime.Now;//记录程序的运行时间 18 string str = null; 19 double[] test = { 10.3, 15.2, 25.3, 13.338, 25.41, 0.99, 2017, 20000, 1, 3, 2, 5, 8, 90, 87, 33, 55, 99, 100 }; 20 IPEndPoint IPep2 = new IPEndPoint(IPAddress.Any, 127); 21 Socket newsock2 = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp); 22 newsock2.Bind(IPep2); 23 newsock2.Listen(10); 24 Console.WriteLine("等待新客户端的连接"); 25 Socket client2 = newsock2.Accept();//等待客户端的连接 26 IPEndPoint clientep2 = (IPEndPoint)client2.RemoteEndPoint; 27 Console.WriteLine("与{0}连接在{1}端口", clientep2.Address, clientep2.Port); 28 string welcome2 = "welcome to the new server"; 29 byte[] data; 30 str += SpecialMessage(welcome2);//将要发送的消息，都放在字符串str中 31 32 //发送数组的长度信息 给字符串str 33 str += SpecialMessage(test.Length.ToString()); 34 35 //用循环的形式 依次将数组中的元素给str 36 string[] strvalue = new string[test.Length]; 37 for (int j = 0; j < test.Length; j++) 38 { 39 strvalue[j] = test[j].ToString();//将实际速度集合转换为string数组 40 str += SpecialMessage(strvalue[j]); 41 } 42 43 //将所有发送的信息，都放在了str中，然后一次性的发送过去 注意都是有首尾标记的消息< > 44 data = System.Text.Encoding.ASCII.GetBytes(str); 45 client2.Send(data); 46 47 DateTime end = DateTime.Now; 48 TimeSpan span = end - start; 49 double seconds = span.TotalSeconds; 50 Console.WriteLine("程序运行的时间是{0}s", seconds); 51 52 53 Console.WriteLine("传送数据成功！"); 54 client2.Close();//释放资源 55 newsock2.Close(); 56 Console.ReadKey(); 57 #endregion 58 59 60 #region 采用变长的消息 即发送时先告诉客户端 消息的长度是多少 61 //DateTime start = DateTime.Now; 62 //double[] test = { 10.3, 15.2, 25.3, 13.338, 25.41, 0.99, 2017, 20000, 1, 3, 2, 5, 8, 90, 87, 33, 55, 99, 100 }; 63 //IPEndPoint IPep2 = new IPEndPoint(IPAddress.Any, 127); 64 //Socket newsock2 = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp); 65 //newsock2.Bind(IPep2); 66 //newsock2.Listen(10); 67 //Console.WriteLine("等待新客户端的连接"); 68 //Socket client2 = newsock2.Accept();//等待客户端的连接 69 //IPEndPoint clientep2 = (IPEndPoint)client2.RemoteEndPoint; 70 //Console.WriteLine("与{0}连接在{1}端口", clientep2.Address, clientep2.Port); 71 //string welcome2 = "welcome to the new server"; 72 //byte[] date = Encoding.ASCII.GetBytes(welcome2);//字符串转换为字节数组 传送给客户端 73 //SendVarMessage(client2, date); 74 75 76 ////发送数组的长度信息 给客户端 77 //date = Encoding.ASCII.GetBytes(test.Length.ToString()); 78 //SendVarMessage(client2, date); 79 80 ////用循环的形式 依次将数组中的元素发送给客户端 81 //string[] strvalue = new string[test.Length]; 82 //for (int j = 0; j < test.Length; j++) 83 //{ 84 // strvalue[j] = test[j].ToString();//将实际速度集合转换为string数组 85 // date = Encoding.ASCII.GetBytes(strvalue[j]);//string数组中的每个元素一次转换为字节 发送给客户端 86 // SendVarMessage(client2, date); 87 //} 88 89 //DateTime end = DateTime.Now; 90 //TimeSpan span = end - start; 91 //double seconds = span.TotalSeconds; 92 //Console.WriteLine("程序运行的时间是{0}s", seconds); 93 94 //Console.WriteLine("传送数据成功！"); 95 //client2.Close();//释放资源 96 //newsock2.Close(); 97 //Console.ReadKey(); 98 #endregion 99 } 100 101 /// <summary> 102 /// 发送变长消息方法 103 /// </summary> 104 /// <param name="s"></param> 105 /// <param name="msg"></param> 106 /// <returns>不需要返回值</returns> 107 private static void SendVarMessage(Socket s, byte[] msg) 108 { 109 int offset = 0; 110 int sent; 111 int size = msg.Length; 112 int dataleft = size; 113 byte[] msgsize = new byte[2]; 114 115 //将消息的尺寸从整型转换成可以发送的字节型 116 //因为int型是占4个字节 所以msgsize是4个字节 后边是空字节 117 msgsize = BitConverter.GetBytes(size); 118 119 //发送消息的长度信息 120 //之前总是乱码出错 客户端接收到的欢迎消息前两个字节是空 后边的两个字符er传送到第二次接收的字节数组中 121 //因此将er字符转换为int出错 这是因为之前在Send代码中，是将msgsize整个字节数组发送给客户端 所以导致第3 4个空格也发送 122 //导致发送的信息混乱 这两个空格使发送的信息都往后挪了两个位置 从而乱码 123 sent = s.Send(msgsize, 0, 2, SocketFlags.None); 124 while (dataleft > 0) 125 { 126 int sent2 = s.Send(msg, offset, dataleft, SocketFlags.None); 127 //设置偏移量 128 offset += sent2; 129 dataleft -= sent2; 130 } 131 } 132 133 134 135 /// <summary> 136 /// 给发送的消息 加特殊结束标记 头尾分别加"<" ">" 137 /// </summary> 138 /// <param name="s"></param> 139 /// <param name="msg"></param> 140 private static string SpecialMessage(string str) 141 { 142 string strNew = "<"; 143 strNew += str; 144 strNew += ">"; 145 return strNew; 146 } 147 } 148 }
接收消息端，即客户端：
1 using System; 2 using System.Collections.Generic; 3 using System.Linq; 4 using System.Text; 5 using System.Net; 6 using System.Net.Sockets; 7 using System.Collections; 8 9 namespace _08接收变长消息的方法 10 { 11 class Program 12 { 13 static void Main(string[] args) 14 { 15 #region 接收带有首尾特殊标记符的消息 16 DateTime start = DateTime.Now; 17 byte[] data = new byte[1024]; 18 IPEndPoint IPep2 = new IPEndPoint(IPAddress.Parse("127.0.0.1"), 127); 19 Socket server2 = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp); 20 try 21 { 22 server2.Connect(IPep2); 23 Console.WriteLine("连接成功"); 24 } 25 catch (SocketException e) 26 { 27 Console.WriteLine("连接服务器失败"); 28 Console.WriteLine(e.ToString()); 29 Console.ReadKey(); 30 return; 31 } 32 finally 33 { } 34 //接收来自服务器的数据 35 server2.Receive(data); 36 37 //一次性接收了服务器端发来的数据 利用ReceiveSpecialMessage方法接收并根据特殊标记 38 //将消息一条一条的放在字符串数组strs中 39 string[] strs = ReceiveSpecialMessage(data); 40 string stringData = strs[0]; 41 Console.WriteLine(stringData);//接收并显示欢迎消息 成功！ 42 43 string length = strs[1]; 44 Console.WriteLine("共接收到{0}个数据", length); 45 int n = Convert.ToInt32(length); 46 47 //依次接收来自服务器端传送的实际速度值 成功！ 48 string[] speed = new string[n]; 49 for (int i = 0; i < n; i++) 50 { 51 speed[i] = strs[i + 2]; 52 Console.WriteLine("第{0}次的实际速度是{1}", i + 1, speed[i]); 53 } 54 55 DateTime end = DateTime.Now; 56 TimeSpan span = end - start; 57 double seconds = span.TotalSeconds; 58 Console.WriteLine("程序运行的时间是{0}s", seconds); 59 server2.Shutdown(SocketShutdown.Both); 60 server2.Close(); 61 Console.ReadKey(); 62 #endregion 63 64 #region 接收变长的消息 无特殊标记符 65 //DateTime start = DateTime.Now; 66 //byte[] data = new byte[1024]; 67 //IPEndPoint IPep2 = new IPEndPoint(IPAddress.Parse("127.0.0.1"), 127); 68 //Socket server2 = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp); 69 //try 70 //{ 71 // server2.Connect(IPep2); 72 // Console.WriteLine("连接服务器成功"); 73 //} 74 //catch (SocketException e) 75 //{ 76 // Console.WriteLine("连接服务器失败"); 77 // Console.WriteLine(e.ToString()); 78 // Console.ReadKey(); 79 // return; 80 //} 81 //finally 82 //{ } 83 ////接收来自服务器的数据 84 //data = ReceiveVarMessage(server2); 85 //string stringData = Encoding.ASCII.GetString(data, 0, data.Length); 86 //Console.WriteLine(stringData);//接收并显示欢迎消息 成功！ 87 88 //data = ReceiveVarMessage(server2); 89 //string length = Encoding.ASCII.GetString(data); 90 //Console.WriteLine("共接收到{0}个数据", length); 91 //int n = Convert.ToInt32(length); 92 93 ////依次接收来自服务器端传送的实际速度值 成功！ 94 //string[] speed = new string[n]; 95 //for (int i = 0; i < n; i++) 96 //{ 97 // data = ReceiveVarMessage(server2); 98 // speed[i] = Encoding.ASCII.GetString(data, 0, data.Length); 99 // Console.WriteLine("第{0}次的实际速度是{1}", i + 1, speed[i]); 100 //} 101 102 //DateTime end = DateTime.Now; 103 //TimeSpan span = end - start; 104 //double seconds = span.TotalSeconds; 105 //Console.WriteLine("程序运行的时间是{0}s", seconds); 106 107 //server2.Shutdown(SocketShutdown.Both); 108 //server2.Close(); 109 //Console.ReadKey(); 110 #endregion 111 }//Main函数 112 113 114 /// <summary> 115 /// 接收变长消息方法 116 /// </summary> 117 /// <param name="s"></param> 118 /// <returns>接收到的信息</returns> 119 private static byte[] ReceiveVarMessage(Socket s)//方法的返回值是字节数组 byte[] 存放的是接受到的信息 120 { 121 int offset = 0; 122 int recv; 123 byte[] msgsize = new byte[2]; 124 125 //接收2个字节大小的长度信息 126 recv = s.Receive(msgsize, 0, 2, 0); 127 128 //将字节数组的消息长度转换为整型 129 int size = BitConverter.ToInt16(msgsize, 0); 130 int dataleft = size; 131 byte[] msg = new byte[size]; 132 while (dataleft > 0) 133 { 134 //接收数据 135 recv = s.Receive(msg, offset, dataleft, 0); 136 if (recv == 0) 137 { 138 break; 139 } 140 offset += recv; 141 dataleft -= recv; 142 } 143 return msg; 144 } 145 146 147 /// <summary> 148 /// 接收结尾带有特殊标记的消息 哈哈 149 /// </summary> 150 /// <param name="s"></param> 151 /// <returns></returns> 152 private static string[] ReceiveSpecialMessage(byte[] data) 153 { 154 string str = Encoding.ASCII.GetString(data); 155 int i = 0; 156 int j = 1; 157 List<int> list_i = new List<int>(); 158 List<int> list_j = new List<int>(); 159 while (i < str.Length) //找到特殊标记符 < 所在位置 160 { 161 if (str[i].ToString() == "<") 162 { 163 list_i.Add(i); 164 i++; 165 } 166 else 167 { 168 i++; 169 continue; 170 } 171 } 172 while (j < str.Length) //找到特殊标记符 > 所在的位置 173 { 174 175 if (str[j].ToString() == ">") 176 { 177 list_j.Add(j); 178 j++; 179 } 180 else 181 { 182 j++; 183 continue; 184 } 185 } 186 string[] strs = new string[list_i.Count]; 187 for (int i1 = 0; i1 < strs.Length; i1++) 188 { 189 strs[i1] = str.Substring(list_i[i1] + 1, list_j[i1] - list_i[i1] - 1); //截取 < > 之间的字符串，是我们要的消息 190 } 191 return strs; 192 } 193 } 194 }
经验证，两种方法都没有问题，并且其运行时间，也没有太大差别（在发送较小的数据量下）。
