介于网络上充斥着大量的含糊其辞的Socket初级教程,扰乱着新手的学习方向,我来扼要的教一下新手应该怎么合理的处理Socket这个玩意儿。
一般来说,教你C#下Socket编程的老师,很少会教你如何解决Socket粘包、半包问题。
更甚至,某些师德有问题的老师,根本就没跟你说过Socket的粘包、半包问题是什么玩意儿。
直到有一天,你的Socket程序在传输信息时出现了你预期之外的结果(多于的信息、不完整的信息、乱码、Bug等等)。
任你喊了一万遍“我擦”,依旧是不知道问题出在哪儿!
好了,不说废话了,进入正题,包教包会,学不会,送路费。
如果你读到这篇文章了,想必你已经遇到了以上问题,情况再理想一点儿,其实你在原理上已经知道怎么解决这个问题了,只是不知道怎么动手。
那么,首先,你需要新建一个【消息协议类】,这个类我们暂定由5大属性组成,分别是:
【(①=1个byte)(②=1个byte])(③=1个int)(④=1个byte[])(⑤=1个byte[])】
解释一下这个【消息协议类】:
(①=1个byte):这个属性占1个字节,可以放一个0到254的整数,我称作1号标志;
(②=1个byte):这个属性占1个字节,可以放一个0到254的整数,我称作2号标志。那么1号标志和2号标志就有多达255×255个组合,我们用它来自定义这个消息的标志,比如,0-0表示登录请求消息,1-1表示物理攻击,1-2表示魔法攻击,3-3表示坐标移动;
(③=1个int):这个属性占4个字节,可以放一个0到2147483647的整数,它表示(④=1个byte[])的长度;
(④=1个byte[]):这个属性存着你要发送的全部消息体字节,所以,你的消息体需要被转化为字节数组才可存放进去;
(⑤=1个byte[]):这个属性存着【多余的消息体字节】。那么问题来了,什么是【多余的消息体字节】?休息一下继续往下看。
再解释一下这个【消息协议类】具体怎么用。
1,【消息发送方】先定义【消息协议类】①②属性,也就是随便写2个数;
2,【消息发送方】再将消息“装入”【消息协议类】的④属性,那么③属性就有了;
3,【消息发送方】将封装好的【消息协议类】转为byte[],发送给【消息接收方】,我们把这道工序称作【封包】;
4,【消息接收方】接收到【消息发送方】发来的byte[]时,先判断这个byte[]长度是否大于6,即是否大于①属性+②属性+③属性的长度和,如果byte[]长度小于6,【消息接收方】就循环继续接收;
5,【消息接收方】接收到【消息发送方】发来的byte[]长度大于等于6了!!则将byte[]还原为【消息协议类】,为了区别,我们暂时把它为【新消息协议类】;
6,循环判断【消息发送方】发来的byte[]长度减去6之后的值是否大于等于【新消息协议类】的③的值。这个可以理解为byte[]是否为一个完整的【消息协议类】,如果是就把【新消息协议类】的④属性拆出来,就得到了一个刚刚好完整的消息,不多也不少。那么,我们就把这道工序称作【拆包】;
7,相信你已经反应过来⑤这个【多余的消息体字节】是干嘛用的了。上一步当中,如果byte[]信息刚好是一个完整长度自然用不到⑤了,但是在网络传输中byte[]自然不会永远那么刚好了,所以当byte[]长度大于一个完整消息时,就把多于的byte放入⑤当中,和下次新接收的byte[]组合在一起,再次进行这样的循环,保证数据的完整性和独立性。
8,好了,以上过程就是利用封包、拆包原理解决Socket粘包、半包问题,接下来你可以在发送方以非常频繁的发送频率来发送,接收方依然会规规矩矩完完整整的以正确的姿势来接收消息了。最下面是要点代码,相信聪明的你一定学会了
下面是源码时间:
/// <summary> /// 【消息协议】=【协议一级标志】+【协议二级标志】+【实际消息长度】+【实际消息内容】+【多于消息内容】 /// </summary> public class MessageXieYi { #region 自定义 #region 协议一级标志,值 = (0 至 254 ) private byte xieYiFirstFlag; /// <summary> /// 协议类别,值 = ( 0 直 254 ) /// </summary> public byte XieYiFirstFlag { get { return xieYiFirstFlag; } set { xieYiFirstFlag = value; } } #endregion #region 协议二级标志,值 = (0 至 254 ) private byte xieYiSecondFlag; /// <summary> /// 协议二级标志,值 = (0 至 254 ) /// </summary> public byte XieYiSecondFlag { get { return xieYiSecondFlag; } set { xieYiSecondFlag = value; } } #endregion #region 实际消息长度 private int messageContentLength; /// <summary> /// 实际消息长度 /// </summary> public int MessageContentLength { get { return messageContentLength; } set { messageContentLength = value; } } #endregion #region 实际消息内容 private byte[] messageContent = new byte[] { }; /// <summary> /// 实际消息内容 /// </summary> public byte[] MessageContent { get { return messageContent; } set { messageContent = value; } } #endregion #region 多余的Bytes private byte[] duoYvBytes; /// <summary> /// 多余的Bytes /// </summary> public byte[] DuoYvBytes { get { return duoYvBytes; } set { duoYvBytes = value; } } #endregion #endregion #region 构造函数两个 public MessageXieYi() { // } public MessageXieYi(byte _xieYiFirstFlage, byte _xieYiSecondFlage, byte[] _messageContent) { xieYiFirstFlag = _xieYiFirstFlage; xieYiFirstFlag = _xieYiSecondFlage; messageContentLength = _messageContent.Length; messageContent = _messageContent; } #endregion #region MessageXieYi 转换为 byte[] /// <summary> /// MessageXieYi 转换为 byte[] /// </summary> /// <returns></returns> public byte[] ToBytes() { byte[] _bytes; //自定义字节数组,用以装载消息协议 using (MemoryStream memoryStream = new MemoryStream()) //创建内存流 { BinaryWriter binaryWriter = new BinaryWriter(memoryStream); //以二进制写入器往这个流里写内容 binaryWriter.Write(xieYiFirstFlag); //写入协议一级标志,占1个字节 binaryWriter.Write(xieYiSecondFlag); //写入协议二级标志,占1个字节 binaryWriter.Write(messageContentLength); //写入实际消息长度,占4个字节 ) { binaryWriter.Write(messageContent); //写入实际消息内容 } _bytes = memoryStream.ToArray(); //将流内容写入自定义字节数组 binaryWriter.Close(); //关闭写入器释放资源 } return _bytes; //返回填充好消息协议对象的自定义字节数组 } #endregion #region byte[] 转换为 MessageXieYi /// <summary> /// byte[] 转换为 MessageXieYi /// </summary> /// <param name="buffer">字节数组缓冲器。</param> /// <returns></returns> public static MessageXieYi FromBytes(byte[] buffer) { int bufferLength = buffer.Length; MessageXieYi messageXieYi = new MessageXieYi(); using (MemoryStream memoryStream = new MemoryStream(buffer)) //将字节数组填充至内存流 { BinaryReader binaryReader = new BinaryReader(memoryStream); //以二进制读取器读取该流内容 messageXieYi.xieYiFirstFlag = binaryReader.ReadByte(); //读取协议一级标志,读1个字节 messageXieYi.xieYiSecondFlag = binaryReader.ReadByte(); //读取协议二级标志,读1个字节 messageXieYi.messageContentLength = binaryReader.ReadInt32(); //读取实际消息长度,读4个字节 //如果【进来的Bytes长度】大于【一个完整的MessageXieYi长度】 if ((bufferLength - 6) > messageXieYi.messageContentLength) { messageXieYi.messageContent = binaryReader.ReadBytes(messageXieYi.messageContentLength); //读取实际消息内容,从第7个字节开始读 messageXieYi.duoYvBytes = binaryReader.ReadBytes(bufferLength - - messageXieYi.messageContentLength); } //如果【进来的Bytes长度】等于【一个完整的MessageXieYi长度】 if ((bufferLength - 6) == messageXieYi.messageContentLength) { messageXieYi.messageContent = binaryReader.ReadBytes(messageXieYi.messageContentLength); //读取实际消息内容,从第7个字节开始读 } binaryReader.Close(); //关闭二进制读取器,是否资源 } return messageXieYi; //返回消息协议对象 } #endregion } /// <summary> /// 按照先后顺序合并字节数组类 /// </summary> public class CombineBytes { /// <summary> /// 按照先后顺序合并字节数组,并返回合并后的字节数组。 /// </summary> /// <param name="firstBytes">第一个字节数组</param> /// <param name="firstIndex">第一个字节数组的开始截取索引</param> /// <param name="firstLength">第一个字节数组的截取长度</param> /// <param name="secondBytes">第二个字节数组</param> /// <param name="secondIndex">第二个字节数组的开始截取索引</param> /// <param name="secondLength">第二个字节数组的截取长度</param> /// <returns></returns> public static byte[] ToArray(byte[] firstBytes, int firstIndex, int firstLength, byte[] secondBytes, int secondIndex, int secondLength) { using (MemoryStream ms = new MemoryStream()) { BinaryWriter bw = new BinaryWriter(ms); bw.Write(firstBytes, firstIndex, firstLength); bw.Write(secondBytes, secondIndex, secondLength); bw.Close(); bw.Dispose(); return ms.ToArray(); } } } byte[] msgBytes = Encoding.Unicode.GetBytes("要发送的消息"); MessageXieYi msgXY = , , msgBytes); networkStream.Write(msgXY.ToBytes(), , msgXY.ToBytes().Length); #region 线程执行体,接收消息 /// <summary> /// 线程执行体,接收消息 /// </summary> /// <param name="obj">传递给线程执行体的用户名,用以与用户通信</param> private void ThreadReceive(object obj) { //通过用户名找出已经保存在哈希表里的Socket Socket savedSocket = hashtable_UserNameToSocket[obj] as Socket; MessageXieYi msgXY = new MessageXieYi(); ];//定义一个大小为64的缓冲区 //byte[] receivedBytes = new byte[] { }; byte[] newBuffer = new byte[] { };//大小可变的缓存器 int receivedLength; int availableLength;//没什么实际意义,就是为了方便理解Socket传输机制 while (true) { try { buffer = ]; ; i < ; i++) { availableLength = savedSocket.Available; Console.WriteLine("【循环判断有多少可读Bytes】savedSocket.Available[" + i + "]=" + availableLength);//没实际意义,就是来个直观感受Socket的原理 } Console.WriteLine("【可变缓存器大小】newBuffer.Length=" + newBuffer.Length); receivedLength = savedSocket.Receive(buffer); Console.WriteLine("【接收到数据】buffer.Length=" + receivedLength); newBuffer = CombineBytes.ToArray(newBuffer, , newBuffer.Length, buffer, , receivedLength); Console.WriteLine("【将接收到的数据追加在newBuffer后】newBuffer.Length=" + newBuffer.Length); ) { Console.WriteLine("newBuffer.Length=" + newBuffer.Length + "< 6 \t -> \t continue"); continue; } else //newBuffer.Length >= 6 { //取msgXY包头部分 msgXY = MessageXieYi.FromBytes(newBuffer); int firstFlag = msgXY.XieYiFirstFlag; int secondFlag = msgXY.XieYiSecondFlag; int msgContentLength = msgXY.MessageContentLength; //判断去掉msgXY包头剩下的长度是否达到可以取包实质内容 ) >= msgContentLength) { Console.WriteLine() + "】>=【" + "包实质内容长度=" + msgContentLength + "】"); msgXY = null; msgXY = MessageXieYi.FromBytes(newBuffer); Console.WriteLine("\n【拆包】=" + Encoding.Unicode.GetString(msgXY.MessageContent) + "\n"); newBuffer = msgXY.DuoYvBytes; Console.WriteLine("【剩余的newBuffer】newBuffer.Length=" + newBuffer.Length); ) { msgXY = MessageXieYi.FromBytes(newBuffer); firstFlag = msgXY.XieYiFirstFlag; secondFlag = msgXY.XieYiSecondFlag; msgContentLength = msgXY.MessageContentLength; continue; } else { break; } } } availableLength = savedSocket.Available; Console.WriteLine("savedSocket.Available=" + availableLength + "\n\n\n\n"); continue; } catch { //异常处理 } } } #endregion