粘包 拆包(分包) 半包

粘包、拆包、半包理解

TCP是一种面向流的网络层传输协议，在使用TCP作为传输层协议时，可保证数据的顺序性和可靠性。

应用层在使用TCP协议传输数据时，可采取两种方式：

• 短链接：客户端同服务端完成一次通信（客户端只发送一次请求，并接收到响应），关闭TCP连接；
• 长连接：客户端持续同服务端进行通信（客户端不停的发送请求，并接收到响应），不关闭TCP连接；

使用短连接时，可通过TCP连接是否关闭判断是否完成了一次请求响应通信。但每次请求必须重建TCP连接，会导致请求响应一会会存在一个TCP握手延时。因此经常使用长连接进行较高频率的请求响应通信。

但在使用长连接时，由于客户端可能会发送多个请求，服务端会同时持续收到数据。服务端接收到的数据中可能包含多个请求数据，此时请求数据是粘连在一起的（粘包），需要进行拆分（拆包）。

还有一种情况，服务端接收到的数据中包含一个不完整的请求数据，剩余数据还未接收到（半包），服务端需要继续接收数据直到接收完整请求数据。

• 粘包：只会在长连接通信方式中存在，不同的请求数据会被服务端同时接收到，而服务端暂时无法将其请求数据区分为请求1或者请求2。
• 拆包：将粘连在一起的不同请求数据进行拆分
• 半包：服务端接收到的请求数据不完整，剩余数据正在传输过程中。

粘包、拆包、半包图示

粘包：服务端接收到的请求数据紧紧挨着，暂时无法分离。

 

拆包：服务端将接收到的数据拆分为不同的请求数据

 

半包：拆包过程中发现某个请求数据不完整，需要继续接收数据。

如何拆包、判断半包

如何判断不同请求数据的起始和结束位置，是拆包和判断半包的关键。

常用的方法有两种：

• 包头（包含包体长度）+包体
• 包头（包含预定义的界定标识）+包体+包尾（包含预定义的界定标识）

第一种方法，读取固定长度的包头后，可根据包头中指定的包体长度读取包体，直到读取到完整的包体。

• 问题：如果包头中的包体长度同实际的包体长度不附，会导致后续的所有数据拆包都出现问题，且无法恢复。

第二种方法，在持续读取数据时，需要判断读取的数据中是否出现了界定标识，出现了即可判断是否已到旧包的包尾或者新包的包头。包头和包尾至少存在一个。

• 问题：读取过程中需一直判断界定标识，在高速传输数据时，会导致微小的处理延时。

 

http协议可以说是以上两种方法的结合，http header信息通过第二种方法获取，两个CRLF后标识http header结束，http response body通过第一种方法获取（content-length），也会采用第一二种结合方式获取（transfer-Encoding: chunked）。