如何自定义一个协议
先有一个需求,有个场景,打开外卖软件,会显示商家列表,列表中有很多项,每一项都包含了一些信息,商家的名称,图片,好评率,距离你的位置,评分
这些信息都是通过网络,从服务器获取的,
客户端,需要给服务器发送一个请求,服务器收到请求之后,就给客户端返回一个响应,这里的请求和响应该如何创建呢,格式是怎样的呢?
我们可以做出如下设计:
1.明确当前请求和响应中包含哪些信息
请求:用户身份,用户当前位置
响应:商家的名称,图片,好评率,距离你的位置,评分
2.明确具体的请求和响应的格式
示例1:
请求:1234,23 100\n
所谓的明确格式就是看你按照什么样的方式,构造出一个字符串,后续这个字符串就可以作为udp或者tcp的payload进行传输,另一方面,服务器就可以对这个字符串进行分析,解析出逗号前面是用户身份,逗号后面是用户当前位置(经纬度)
响应:
老麻抄手,1.jpg,96%,1.3km,4.6\n
这个时候就构造出了一个响应这样的字符串,用户就可以按照这样的格式来进行解析了
网络上,传输的数据,本质上就是字符串,因为无法直接传输传输一个java对象这样的内容
java写代码,都是使用的各种对象,但是最后在发送数据的时候,就需要把对象转换为二进制的字符串(序列化)
而在接收数据的时候,也需要把二进制的字符串转换为对象(反序列化)
实际上,上述这样的约定,可以随意构造,只要保证,客户端和服务器遵守同一个约定即可
示例2:
鱼香肉丝;1.jpg;96%;2.6km;4.5!
使用!来分割每个商家,使用;来分割商家的每个信息
通用的协议格式
虽然说,自定义的协议格式,是可以任意的,但是为了避免出现过于天马行空的设计,大佬们就做出了一些通用的协议格式,参考这些格式,就可以对咱们的协议设计产生重要的指导作用
xml
是以成对的标签,来表示"键值对"信息,同时标签支持嵌套,就可以构成一些更为复杂的树形结构数据
请求:
< request>
< userId>1234< /useId>
< position>100 80< /position>
< /request>
对象的本质上也是键值对,属性的名字就是键,属性的值就是值
html是写网页的语言,也是带有标签的
xml里的标签都是程序员自定义的,html里的标签,都是有一套标准规定好的
响应:
< response>
< shops>
< shop>
< name>老麻抄手< /name>
< image>1.jpg< /image>
< distance>1km< /distance>
< rate>96%< /rate>
< star>4.7< /star>
< /shop>
< shop>
< name>鱼香肉丝< /name>
< image>1.jpg< /image>
< distance>2km< /distance>
< rate>94%< /rate>
< star>4.6< /star>
< /shop>
< /shops>
< /response>
优点:xml非常清晰的把结构化数据表示出来了
缺点:表示数据需要引入大量的标签,看起来非常繁琐,同时也占用了不少的网络带宽
国内,最贵的硬件资源,就是网络带宽
json
最流行的一种数据组织格式
本质上也是键值对,看起来比xml要干净不少
请求:
{
useId:1234,
position:"100 80"
}
json中,使用{}表示键值对,使用[]表示数组,数组里的每个元素,可以是数字,可以是字符串,也可以是其他的{},[]
响应:
{ name:'老麻抄手', image:'1.jpg', distance:1km, rate:96%, star:4.7 }, name:'鱼香肉丝', image:'1.jpg', distance:2km, rate:97%, star:4.5
当前最主流的一种网络数据传输的格式,未来实际开发中经常会用到json格式的数据
json对于换行并不敏感,如果这些内容全部都放在同一行,也是完全合法的
一般网络传输的时候,会对json进行压缩(去掉不必要的换行和空格),同时把所有的数据放到一行去,整体占用的带宽就更低了,但是会影响到可读性
protobuffer
谷歌提供的一套,二进制的数据序列化方式
使用二进制的方式,约定某几个字节,表示哪个属性
最大程度上节省了空间(不必传输key,根据位置和长度,区分每个属性)
优点:
节省带宽,最大化优化效率
缺点:二进制数据,肉眼无法直接观察,不方便调试
使用起来也是比较复杂的,需要专门编写一个proto文件,描述数据的格式咋写,proto需要一系列的语法,有点像java/c++又不太一样,再进一步的通过proto提供的工具,把proto文件转化成一些代码,再嵌入到程序中使用,这个主要用于对于性能要求更高的场景
对于一个程序来说,开发效率/运行效率哪个更重要
通常来说,是开发效率更重要,可以通过提升硬件设备,来提高运行效率,想要提高开发效率,就得招聘更多的程序员,成本开销更大
当然,在类似游戏开发的场景,就是需要运行效率更高比较重要
UDP协议
UDP的协议格式
端口号的有效范围是两个字节,也就是0-65535
但是,1-1024这个范围的端口号,是被系统赋予了特定的含义,一般也不建议使用,使用需要管理员权限
同样,UDP报文长度也是两个字节,换算单位,也就是64kb,也就是一个UDP数据报的最大长度就是64kb
校验和是为了检查数据在传输的过程中,是否出错,因为数据在传输的过程中,本质上是光信号和电信号的传输,而这些信号,容易收到外界的干扰和影响,比如磁场,太阳耀斑等,可能会出现,本来传输的是0,结果传输的是1,此时,数据的传输错误了,接收方在接受到数据之后,就需要先确认一下,这个数据是否是一个错位的数据,而校验和就是一个简单有效的方式
UDP校验和究竟是怎么实现的,它使用了一种简单粗暴的CRC校验算法(循环冗余检验和)
把UDP数据报中的每个字节,都依次进行累加,把累加的结果,保存到2个字节的变量中,可能会溢出,溢出也无所谓,最终就得到了一个校验和,
传输数据的时候,同时也会将原始数据和校验和一起传输过去,接收方收到数据,同时也会收到传输过来的校验和,接收方会按照同样的方式再计算一遍,得到新的校验和,比较新旧校验和是否相等,但是这里就算新旧校验和相等,也不代表数据传输就一定吗没有问题