Tcp/ip及Udp编程之Socket.Core 开源框架---如何理解TCP粘包原理及解决方案
十年河东，十年河西，莫欺少年穷
学无止境，精益求精
最近一段时间，
我的大多数精力都放在了系统架构，IOT+MQTT 物联网编程，Tcp/Ip协议Socket编程，这些方面的知识，在我之前职业生涯很少接触过的。
首先介绍下Socket.Core框架
【框架介绍：https://awesomeopensource.com/project/fengma312/socket.core 或 https://files.cnblogs.com/files/chenwolong/SocketCore.zip】
TCP模块简介
Server socket.core.Server命名空间分别在socket.core下三种模式push / pull / pack。
客户端的客户端名称空间，有三种模式push / pull / pack
主要过程以及相应的方法和事件介绍。
注意：connectId（guid）代表连接对象，数据（字节[]），成功（布尔）
- 初始化套接字（对应三种模式）
实例化服务器类TcpPushServer / TcpPullServer / TcpPackServer
实例化客户端类TcpPushClient / TcpPullClient / TcpPackClient参数介绍int numConnections每个套接字I / O操作的最大同时连接数，int receiveBufferSize缓冲区大小（接收器），int超时时间（秒）（每10秒检查一次），当值为0时不设置超时，uint headerFlag标头标签范围为0〜1023（0x3FF），当标头标识符等于0时不检查标头- 开始监视/连接服务器
服务器server.Start（端口）；
客户端client.Connect（ip，端口）；- 触发连接事件
服务器server.OnAccept（connectId）; 收到连接ID，可用于发送，接收，关闭标签
Client client.OnConnect（success）;。接收是否成功连接到服务器- 发送消息
服务器server.Send（connectId，data，offset，length）;
客户端client.Send（数据，偏移量，长度）；- 触发已发送事件
服务器server.OnSend（connectId，length）;
客户端client.OnSend（长度）；- 触发接收事件
服务器server.OnReceive（connectId，data）;
客户端client.OnReceive（数据）；- 关闭连接
服务器server.Close（connectId）;
客户端client.Close（）;- 触发关闭连接事件
服务器server.OnClose（connectId）;
客户端client.OnClose（）;
三种型号介绍
- 一：推
将触发监视事件对象OnReceive（connectId，数据）；数据立即“推送”到应用程序
- 二：拉
OnReceive（connectId，长度），它告诉应用程序已接收了多少数据。应用程序检查数据的长度。如果满足，它将调用组件的Fetch（connectId，length）方法，将数据“拉出”
- 三：包
pack模型组件是推拉模型的组合。该应用程序不必处理分包合同【也就是所谓的Tcp沾包】。该组件保证每个应用程序server.OnReceive（connectId，数据）/client.OnReceive（数据）事件为应用程序提供完整的数据包。注意：包模型组件会自动向每个应用程序添加4字节（32位）标头应用程序发送的数据包。当组件接收到数据时，它将根据标头信息自动打包。每个完整的数据包都发送到OnReceive事件被发送到应用程序PACK标头格式（4字节）4 * 8 = 32
XXXXXXXXXXYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYY
前10个X位是标头标识位，用于数据包验证。有效报头标识值的范围是0到1023（0x3FF）。当标头标识等于0时，不检查标头。Y的最后22位是长度位。包装长度。最大有效数据包长度不能超过4194303（0x3FFFFF）个字节（字节），可以通过TcpPackServer / TcpPackClient构造函数参数headerFlag设置应用程序
服务器其他方法介绍
- bool SetAttached（int connectId，对象数据）
服务器为每个客户端设置其他数据，以防止用户建立用户映射表
- T GetAttached（int connectId）
获取指定客户端的其他数据
- 属性：ConcurrentDictionary <int，string> ClientList
获取正在连接的客户端信息<connectId，ip和port>
二：UDP模块介绍
- 初始化UDP实现类UdpServer / UdpClients
服务器socket.core.Server.UdpServer
客户端socket.core.Client.UdpClients
参数int receiveBufferSize每个套接字I / O操作（接收器）的缓冲区大小- 发送数据
服务器server.Send（remoteEndPoint，数据，偏移量，长度）
客户端client.Send（数据，偏移量，长度）
Client client.Send（remoteEndPoint，数据，偏移量，长度）- 触发已发送事件
服务器server.OnSend（remoteEndPoint，长度）
客户端client.OnSend （长度）- 触发接收事件
服务器server.OnReceive（remoteEndPoint，数据，偏移量，长度）
客户端client.OnReceive（数据，偏移量，长度）
引言：TCP协议是网络通信协议中十分重要的协议，相比于UDP协议来说，它是一个可靠的传输协议，并且是一个面向数据流的协议；所谓面向数据流，其实是指数据传输是以流式的方式传输，这些传输的数据就像一条河里的水，他们之间是没有缝隙的，也就是说TCP协议传输的数据是无边界的；（其实TCP粘包概念个人感觉不恰当，毕竟TCP传输是以流式的方式）
而UDP是面向数据包的，收发数据包要么全收要么不收，数据包与数据包之间是有明显的边界的；
一、TCP粘包是什么？
粘包发生在发送或接收缓冲区中；应用程序从缓冲区中取数据是整个缓冲区中有多少取多少；那么就有可能第一个数据的尾部和第二个数据的头部同时存在缓冲区，而TCP是流式的，数据无边界，这时发生粘包。
二、TCP粘包的产生
1.发送方产生粘包
采用TCP协议传输数据的客户端与服务器经常是保持一个长连接的状态（一次连接发一次数据不存在粘包），双方在连接不断开的情况下，可以一直传输数据；但当发送的数据包过于的小时，那么TCP协议默认的会启用Nagle算法，将这些较小的数据包进行合并发送（缓冲区数据发送是一个堆压的过程）；这个合并过程就是在发送缓冲区中进行的，也就是说数据发送出来它已经是粘包的状态了；
2.接收方产生粘包
接收方采用TCP协议接收数据时的过程是这样的：数据到底接收方，从网络模型的下方传递至传输层，传输层的TCP协议处理是将其放置接收缓冲区，然后由应用层来主动获取（C语言用recv、read等函数）；这时会出现一个问题，就是我们在程序中调用的读取数据函数不能及时的把缓冲区中的数据拿出来，而下一个数据又到来并有一部分放入的缓冲区末尾，等我们读取数据时就是一个粘包；（放数据的速度 > 应用层拿数据速度）
TCP粘包解决方案
目前应用最广泛的是在消息的头部添加数据包长度，接收方根据消息长度进行接收；在一条TCP连接上，数据的流式传输在接收缓冲区里是有序的，其主要的问题就是第一个包的包尾与第二个包的包头共存接收缓冲区，所以根据长度读取是十分合适的；
1.解决发送方粘包
（1）发送产生是因为Nagle算法合并小数据包，那么可以禁用掉该算法；
（2）TCP提供了强制数据立即传送的操作指令push，当填入数据后调用操作指令就可以立即将数据发送，而不必等待发送缓冲区填充自动发送；
（3）数据包中加头，头部信息为整个数据的长度（最广泛最常用）；
2.解决接收方粘包
（1）解析数据包头部信息，根据长度来接收；
（2）自定义数据格式：在数据中放入开始、结束标识；解析时根据格式抓取数据，缺点是数据内不能含有开始或结束标识；
（3）短连接传输，建立一次连接只传输一次数据就关闭；（不推荐）
@天才卧龙的博客
