C# TCP网络编程5（分包和粘包二）

一：TCP粘包产生的原理
1，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。出现粘包现象的原因是多方面的，它既可能由发送方造成，也可能由接收方造成。

2，发送方引起的粘包是由TCP协议本身造成的，TCP为提高传输效率，发送方往往要收集到足够多的数据后才发送一包数据。若连续几次发送的数据都很少，通常TCP会根据优化算法把这些数据合成一包后一次发送出去，这样接收方就收到了粘包数据。接收方引起的粘包是由于接收方用户进程不及时接收数据，从而导致粘包现象。

3，这是因为接收方先把收到的数据放在系统接收缓冲区，用户进程从该缓冲区取数据，若下一包数据到达时前一包数据尚未被用户进程取走，则下一包数据放到系统接收缓冲区时就接到前一包数据之后，而用户进程根据预先设定的缓冲区大小从系统接收缓冲区取数据，这样就一次取到了多包数据。
三：解决原理及代码实现
1，采用包头（固定长度，里面存着包体的长度，发送时动态获取）+包体的传输机制。如图

HeaderSize 存放着包体的长度，其HeaderSize本身是定长4字节；
一个完整的数据包（L）=HeaderSize+BodySize;、
2，分包算法

其基本思路是首先将待处理的接收数据流即系统缓冲区数据（长度设为M）强行转换成预定的结构数据形式，并从中取出结构数据长度字段L，而后根据包头计算得到第一包数据长度。

   M=系统缓冲区大小；L=用户发送的数据包=HeaderSize+BodySize;发送数据的时候，先构造固定长度的表头数据（比如4个字节）+需要发送的数据

///上述内容引用https://www.cnblogs.com/wangjun8868/p/7160661.html

  class Program{static void Main(string[] args){///客户端代码Socket clientSocket = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);IPEndPoint ipEndPoint = new IPEndPoint(IPAddress.Parse("192.168.1.102"), 3344);clientSocket.Connect(ipEndPoint);byte[] receiveBuffer = new byte[1024];int count = clientSocket.Receive(receiveBuffer);string msg = Encoding.UTF8.GetString(receiveBuffer, 0, count);Console.WriteLine("接收到服务端的消息：" + msg);for (int i = 0; i < 100; i++) ///客户端启动向服务端发送250条数据{clientSocket.Send(SendMsg(i.ToString()));}Console.ReadKey();}/// <summary>/// 构造发送数据/// </summary>/// <param name="msg"></param>/// <returns></returns>public static byte[] SendMsg(string msg){int length = msg.Length;//构造表头数据，固定4个字节的长度，表示内容的长度byte[] headerBytes = BitConverter.GetBytes(length);//构造内容byte[] bodyBytes = Encoding.UTF8.GetBytes(msg);byte[] tempBytes = new byte[headerBytes.Length + bodyBytes.Length];///拷贝到同一个byte[]数组中，发送出去..Buffer.BlockCopy(headerBytes, 0, tempBytes, 0, headerBytes.Length);Buffer.BlockCopy(bodyBytes, 0, tempBytes, headerBytes.Length, bodyBytes.Length);return tempBytes;}}

/服务端代码

    class Program{static void Main(string[] args){///服务端代码Socket serverSocket = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);IPAddress ip = IPAddress.Parse("192.168.1.102");IPEndPoint ipEndPoint = new IPEndPoint(ip, 3344);serverSocket.Bind(ipEndPoint);serverSocket.Listen(0);//开启监听Console.WriteLine("服务器启动");//开始异步接收客户端serverSocket.BeginAccept(AcceptAsyncCallBack, serverSocket);Console.ReadKey();}/// <summary>/// 异步等待客户端回调方法/// </summary>/// <param name="ar"></param>private static void AcceptAsyncCallBack(IAsyncResult ar){Socket serverSocket = ar.AsyncState as Socket;//传递过来的参数Socket clientSokcet = serverSocket.EndAccept(ar); //一个客户端连接过来了string msg = ":Hello client! 你好......";byte[] dataBytes = Encoding.UTF8.GetBytes(msg);  //网络连接收发数据，只能发送byte[] 字节数组clientSokcet.Send(dataBytes);///messageHandle.DataBuffer缓存区，messageHandle.ContentSize（缓存区中已经存在的内容长度开始存）///  messageHandle.remainSize 缓存区中剩余可以存储的空间clientSokcet.BeginReceive(messageHandle.DataBuffer, messageHandle.ContentSize, messageHandle.remainSize, SocketFlags.None, ReceiveCallBack, clientSokcet); //开始异步接收数据serverSocket.BeginAccept(AcceptAsyncCallBack, serverSocket);//循环等待客户端接收....}static MessageHandle messageHandle = new MessageHandle();/// <summary>/// 异步接收数据回调方法/// </summary>/// <param name="ar"></param>private static void ReceiveCallBack(IAsyncResult ar){Socket clientSocket = null;try{clientSocket = ar.AsyncState as Socket;int count = clientSocket.EndReceive(ar);    //接收到的数据量if (count == 0) ///说明客户端已经已经断开连接了{if (clientSocket != null){clientSocket.Close();}return;}//j解析数据（把新接收的数据传入）messageHandle.ReadMessage(count);//开始异步接收数据clientSocket.BeginReceive(messageHandle.DataBuffer, messageHandle.ContentSize, messageHandle.remainSize, SocketFlags.None, ReceiveCallBack, clientSocket); }catch (Exception e)///说明客户端已经已经断开连接了,异常断开{Console.WriteLine(e);if (clientSocket != null){clientSocket.Close();}}}}

服务午安数据发送，或者接收数据解析类

  public class MessageHandle{//表头的数据长度为4个个字节，表示后面的数据的长度//保证能够每次接收发送的消息小于1024bit大小，否则无法完整接收整条数据private byte[] dataBuffer = new byte[1024];//从dataBuffer已经存了多少个字节数据private int contentSize = 0;public int ContentSize {get { return contentSize; }}/// <summary>/// 剩余多少存储空间/// </summary>public int remainSize {get { return dataBuffer.Length - contentSize; }}public byte[] DataBuffer {get { return dataBuffer; }}/// <summary>/// 解析数据 ,count 新读取到的数据长度/// </summary>public void ReadMessage(int count){contentSize += count;//用while表示缓存区，可能有多条数据while (true){//缓存区小于4个字节，表示连表头都无法解析if (contentSize <= 4) return;//读取四个字节数据，代表这条数据的内容长度（不包括表头的4个数据）int receiveCount = BitConverter.ToInt32(dataBuffer, 0);//缓存区中的数据，不够解析一条完整的数据if (contentSize - 4 < receiveCount) return;//2、解析数据//从除去表头4个字节开始解析内容，解析的数据长度为（表头数据表示的长度）string receiveStr = Encoding.UTF8.GetString(dataBuffer, 4, receiveCount);Console.WriteLine("接收的客户端数据：" + receiveStr);//把剩余的数据Copy到缓存区头部位置Array.Copy(dataBuffer, 4 + receiveCount, dataBuffer, 0, contentSize - 4 - receiveCount);contentSize = contentSize - 4 - receiveCount;}}/// <summary>/// 构造发送数据/// </summary>/// <param name="msg"></param>/// <returns></returns>public byte[] SendMsg(string msg){int length = msg.Length;//构造表头数据，固定4个字节的长度，表示内容的长度byte[] headerBytes = BitConverter.GetBytes(length);//构造内容byte[] bodyBytes = Encoding.UTF8.GetBytes(msg);byte[] tempBytes = new byte[headerBytes.Length + bodyBytes.Length];///拷贝到同一个byte[]数组中，发送出去..Buffer.BlockCopy(headerBytes, 0, tempBytes, 0, headerBytes.Length);Buffer.BlockCopy(bodyBytes, 0, tempBytes, headerBytes.Length, bodyBytes.Length);return tempBytes;}}

for循环中向服务端发送100条数据实验，服务端正确解析100条数据

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