tcp粘包情况分析
1 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。在tcp长连接时,发送端发到buffer里面,接收端也有个buffer。如果没有及时从buf中取出,会造成粘包现象。
2 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。
(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。
3 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。
4 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?
两种途径:
1)设定时间间隔:发送一个数据之后(字节流),延时那么10ms,然后继续发送;
2)发送长度:发送每条数据的时候,将数据的长度一并发送,比如可以选择每条数据的前4位是数据的长度,应用层处理时可以根据长度来判断每条数据的开始和结束。
3)传输层的短连接不建议!
当时在做购物车的时候,我最开始的做法是设置开始符(0x7e)和结束符(0xe7),但在测试大量数据的时候,发现了数据异常。正如我所猜测,在调试过程中发现某些数据内部包含了它们。因为要处理的数据是量非常庞大,为做到万无一失,最后我采用了发送长度的方式。再也没有因为粘包而出过问题。