GO语言如何手动处理TCP粘包详解

前言

一般所谓的TCP粘包是在一次接收数据不能完全地体现一个完整的消息数据。TCP通讯为何存在粘包呢？主要原因是TCP是以流的方式来处理数据，再加上网络上MTU的往往小于在应用处理的消息数据，所以就会引发一次接收的数据无法满足消息的需要，导致粘包的存在。处理粘包的唯一方法就是制定应用层的数据通讯协议，通过协议来规范现有接收的数据是否满足消息数据的需要。在应用中处理粘包的基础方法主要有两种分别是以4节字描述消息大小或以结束符，实际上也有两者相结合的如HTTP,redis的通讯协议等。

应用场景

大部分TCP通讯场景下，使用自定义通讯协议

粘包处理原理：通过请求头中数据包大小，将客户端N次发送的数据缓冲到一个数据包中

例如：

请求头占3个字节（指令头1字节、数据包长度2字节），版本占1个字节，指令占2个字节

协议规定一个数据包最大是512字节，请求头中数据包记录是1300字节，完整的数据包是1307个字节，此时服务器端需要将客户端3次发送数据进行粘包处理

代码示例

package server
import (
 "net"
 "bufio"
 "ftj-data-synchro/protocol"
 "golang.org/x/text/transform"
 "golang.org/x/text/encoding/simplifiedchinese"
 "io/ioutil"
 "bytes"
 "ftj-data-synchro/logic"
 "fmt"
 "strconv"
)
/*
 客户端结构体
 */
type Client struct {
 DeviceID string  //客户端连接的唯标志
 Conn  net.Conn  //连接
 reader *bufio.Reader //读取
 writer *bufio.Writer //输出
 Data  []byte  //接收数据
}
func NewClient(conn *net.TCPConn) *Client {
 reader := bufio.NewReaderSize(conn, 10240)
 writer := bufio.NewWriter(conn)
 c := &Client{Conn:conn, reader:reader, writer:writer}
 return c
}
/**
 数据读取（粘包处理）
 */
func (this *Client)read() {
 for {
  var data []byte
  var err error
  //读取指令头 返回输入流的前4个字节，不会移动读取位置
  data, err = this.reader.Peek(4)
  if len(data) == 0 || err != nil {
   continue
  }
  //返回缓冲中现有的可读取的字节数
  var byteSize = this.reader.Buffered()
  fmt.Printf("读取字节长度：%d\n", byteSize)
  //生成一个字节数组，大小为缓冲中可读字节数
  data = make([]byte, byteSize)
  //读取缓冲中的数据
  this.reader.Read(data)
  fmt.Printf("读取字节：%d\n", data)
  //保存到新的缓冲区
  for _, v := range data {
   this.Data = append(this.Data, v)
  }
  if len(this.Data) < 4 {
   //数据包缓冲区清空
   this.Data = []byte{}
   fmt.Printf("非法数据，无指令头...\n")
   continue
  }
  data, err = protocol.HexBytesToBytes(this.Data[:4])
  instructHead, _ := strconv.ParseUint(string(data), 16, 16)
  //指令头效验
  if uint16(instructHead) != 42330 {
   fmt.Printf("非法数据\n")
   //数据包缓冲区清空
   this.Data = []byte{}
   continue
  }
  data = this.Data[:protocol.HEADER_SIZE]
  var p = protocol.Decode(data)
  fmt.Printf("消息体长度：%d\n", p.Len)
  var bodyLength = len(this.Data)
  /**
   判断数据包缓冲区的大小是否小于协议请求头中数据包大小
   如果小于，等待读取下一个客户端数据包，否则对数据包解码进行业务逻辑处理
   */
  if int(p.Len) > len(this.Data) - protocol.HEADER_SIZE {
   fmt.Printf("body体长度：%d,读取的body体长度：%d\n", p.Len, bodyLength)
   continue
  }
  fmt.Printf("实际处理字节：%v\n", this.Data)
  p = protocol.Decode(this.Data)
  //逻辑处理
  go this.logicHandler(p)
  //数据包缓冲区清空
  this.Data = []byte{}
 }
}

待优化部分：

type Client struct {
 DeviceID string  //客户端连接的唯标志
 Conn  net.Conn  //连接
 reader *bufio.Reader //读取
 writer *bufio.Writer //输出
 Data  []byte  //接收数据
}

结构体中Data属性可考虑使用bytes.Buffer实现。

Golang标准库文档：https://studygolang.com/pkgdoc

总结

以上就是这篇文章的全部内容了，希望本文的内容对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值，如果有疑问大家可以留言交流，谢谢大家对我们的支持。