应用层自定义协议与序列化

关于协议

在了解UDP和TCP的代码后，我们发现，我们想传输数据，都是按照字符串的形式发送，然后根据识别字符串得到相应信息，但如果我们想传输结构化的数据该怎么办呢？

如果我们双方约定一种协议，规定该结构中每一个字段分别代表什么意思，然后把相应数据打包成结构体然后传输给对方，对方收到后再依次解开获取各个信息即可。因此协议就是双方约定好的结构化的数据。

这里存在一个问题，我们是否可以直接把结构体发送给对方？不可以，如果两个机器不同，可能会导致发送和收到的信息不一致。因此我们需要做一下改进。

序列化与反序列化

如果我们规定，在发送时按照一定规则把结构体转换成字符串，然后收到字符串时再按照相应的规则转换回去，即可保证信息的准确性，这个过程就为序列化。把字符串反向转换称为反序列化。

为什么要有序列化？------把信息多变一，方便网络发送。

无论采用什么方案,只要保证,一端发送时构造的数据, 在另一端能够正确的进行解析,就是ok的.这种约定,就是应用层协议。上述转换成字符串的"协议"已是被广泛运用的。

利用TCP+网络制定网络计算器

tcp和网络部分我们已经掌握，关键在于定好协议与加入序列化和反序列化的方案。

初步想法：在客户端封装一个请求类，有两个整数和一个char类型的运算符，在服务器端封装一个回应类，有一个结果和一个错误码（用于记录计算情况）。

序列化的方案：1.自己做，把结构体所有都转换成字符串传输。2.前人栽树，我们乘凉，用现有的方案，比如xml、json、protobuf等，为了增加可读性，我们选择json。即把我们的结构化数据转换成json方案的字符串。

同时，为了保证面向字节流下收取数据的完整性，我们在json串前加一个串的长度+\n作为报头，当读取完长度headlength即可读取整个报文不会造成数据丢失问题。

关于如何利用json进行序列化与反序列化，在这里给一份demo代码即可，如果需要的话让大模型生成即可。

cpp 复制代码

bool Serialize(std::string &out_string)//序列化
    {
        Json::Value root;
        root["x"] = _x;
        root["y"] = _y;
        root["oper"] = _oper;
        Json::StreamWriterBuilder wb;
        std::unique_ptr<Json::StreamWriter> w(wb.newStreamWriter());
        std::stringstream ss;
        w->write(root, &ss);
        out_string = ss.str();
        return true;
    }
    bool Deserialize(std::string &in_string)//反序列化
    {
        Json::Value root;
        Json::Reader reader;
        bool parsingSuccessful = reader.parse(in_string, root);
        if (!parsingSuccessful)
        {
            std::cout << "Failed to parse JSON\n";
            return false;
        }
        _x = root["x"].asInt();
        _y = root["y"].asInt();
        _oper = root["oper"].asInt();
        return true;
    }