【Unity开发字典】分包、黏包基本概念和处理逻辑实现

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什么是分包黏包

为什么会发生分包黏包

TCP是面向流, 没有边界 ,

一次请求发送的数据量较小,且发送处于同一个TCP等待时间段内, 就会导致黏包.

一次请求过大, 超出了缓存区大小, 就会发生分包, 分几次发送

分包和黏包

正常的理想情况 , 分别发送两个包;
黏包：合并成一个包发送;
分包：拆分成两个或多个包发送;
分包和粘包：消息B进行了分包处理,分包一部分与消息A进行黏包处理。

如何处理分包黏包

这里提供一个简单思路

给所有消息加上一个ID头和信息长度头 . 这里起作用的是信息长度头

信息就会变成 $int$ $int$ $字节数组$ , 长度为 4+4+字节数组长度.

收到消息后, 直接拼接到,处理分包时缓存的字节数组最后边.
如果此时分包缓存长度 >= 8 则有完整的头信息, 解析ID ,解析长度
如果剩下的字节长度>=信息体长度解析信息体
如果已经到了信息末尾, 则重置缓存的字节数组, 结束解读
如果没有到信息末尾, 继续循环判断, 直到读取所有信息

下面我举个例子, 例如

信息A : 你好世界 ID 为 1001 长度为 12

信息B : 世界你好 ID 为 1001 长度为 12

此时发生了 B分包A黏B包前半部分的情况 ;

1.第一段传来消息为 28个字节

2.第二段传来消息为 12个字节

1.拼接第一个28字节到字节数组后, cacheNum(字节数组长度) = 28 ,nowindex(当前索引位置) = 0

28字节有足够的头文件长度, 则解析头文件, 并且nowindex(当前索引位置) = 8
28字节减去当前索引位置 > 12字节消息体长度, 解读消息体, nowindex(当前索引位置) = 20 , 不等于 28
再次循环 , nowIndex(当前索引位置) = 20; cacheNum(字节数组长度) = 28
判断依旧有足够的头文件 , 解析头文件,nowindex(当前索引位置) = 28
28字节减去当前索引位置 = 0 <12
剩下的信息, 加上头信息, 重新粘贴到分包缓存的第0 位置
等待下次接收消息, 直接拼接到当前数组, 继续循环.

下面是具体的代码, 和相应注释

其中PlayerMsg 是一个自定义,继承了序列化的类, 1001 代表了这个类 , 我会贴上相关代码 , 序列化类的知识在我另一篇文章可以看到

csharp 复制代码

//分包黏包处理的相关代码
 byte[] cacheBytes = new byte[1024 * 1024];//处理分包时缓存的字节数组
 int cacheNum = 0;// 字节数组长度
 private void ReceiveMsg(object obj) {

             byte[] receiveBytes = new byte[1024*1024];
             int receiveNum = socket.Receive(receiveBytes);
             HandleReceiveMsg(receiveBytes,receiveNum);
 }
    /// <summary> 
    /// 处理接受消息分包黏包问题的方法
    /// </summary>
    /// <param name="receiveBytes">接收到的字节数组</param>
    /// <param name="receiveNum">字节数组长度</param>
    private void HandleReceiveMsg(byte[] receiveBytes, int receiveNum) {
        int msgID = 0; //信息ID头
        int msgLength = 0; //信息长度头
        int nowIndex = 0; //当前index            


        //收到消息后, 应该看看之前有没有缓存的 如果有的话直接拼接到后边
        receiveBytes.CopyTo(cacheBytes , cacheNum);
        cacheNum += receiveNum;

        while (true) {
            //每次将长度设为-1 避免上一次解析的数据, 影响这一次的判断
            msgLength = -1;
            //处理一条消息 , 如果字节数组包含完整的信息头
            if (cacheNum - nowIndex >= 8) {
                //解析ID
                msgID = BitConverter.ToInt32(cacheBytes,nowIndex);
                nowIndex += 4;
                //解析长度
                msgLength = BitConverter.ToInt32(cacheBytes,nowIndex);
                nowIndex += 4;
            }
            //如果字节数组长度 - 当前index位置 剩下的信息 大于等于 信息体长度
            if (cacheNum - nowIndex >= msgLength && msgLength != -1)
            {
                //解析消息体
                BaseMsg baseMsg = null;
                switch (msgID)
                {
                    case 1001:
                        PlayerMsg msg = new PlayerMsg();
                        msg.Reading(cacheBytes, nowIndex);
                        baseMsg = msg;
                        break;
                }
                if (baseMsg != null) receiveQueue.Enqueue(baseMsg); //将接受到的放到接受消息队列
                nowIndex += msgLength; //当前index位置 向后移动信息长度
                if (nowIndex == cacheNum)
                {  //如果当前index位置已经到了信息末尾 , 则重置字节数组长度,结束循环
                    cacheNum = 0;
                    break;
                }

            }
            else { //如果剩下的信息, 比信息体长度短, 则证明分包
                if (msgLength != -1) nowIndex -= 8; //如果进行了 id和长度的解析 但是 没有成功解析消息体 那么我们需要减去nowIndex移动的位置
                //拷贝     到分包缓存 ,从当前位置 到分包缓存 的第0位置  要复制多少
                Array.Copy(cacheBytes , nowIndex ,cacheBytes     ,0 ,   cacheNum - nowIndex);
                cacheNum -= nowIndex; //更改分包字节数组长度
                break;
            }

        }

    }

PlayerMsg 相关代码 (相应知识可以看另一篇文章 :序列化基类)

csharp 复制代码

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;

public class PlayerMsg : BaseMsg
{
    public int playerID;
    public PlayerData playerData;
    public override byte[] Writing()
    {
        int index = 0;
        byte[] bytes = new byte[GetBytesNum()];
        WriteInt(bytes,GetID(), ref index);
        WriteInt(bytes, GetBytesNum() - 8, ref index);//设置消息体长度去掉识别头和长度头
        WriteInt(bytes, playerID, ref index);
        WriteData(bytes,playerData,ref index);
        return bytes;
    }
    public override int Reading(byte[] bytes, int beginIndex = 0)
    {
        //反序列化不需要解析ID 因为收到消息的那一方收到就已经解析出来 , 才能判断用哪一个类的反序列化
        int index = beginIndex;
        playerID = ReadInt(bytes, ref index);
        playerData = ReadData<PlayerData>(bytes, ref index);
        return index - beginIndex;
    }
    public override int GetBytesNum()
    {
        //识别ID长度+ 信息长度 ＋ ID长度 ＋ 数据长度
        return 4 + 4 + 4 + playerData.GetBytesNum();
    }
    public override int GetID()
    {
        return 1001;
    }
}

BaseMsg相关代码 (相应知识可以看另一篇文章 :序列化基类)

csharp 复制代码

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;

public class BaseMsg : BaseData
{
    public override int GetBytesNum()
    {
        throw new System.NotImplementedException();
    }
    public override int Reading(byte[] bytes, int beginIndex = 0)
    {
        throw new System.NotImplementedException();
    }
    public override byte[] Writing()
    {
        throw new System.NotImplementedException();
    }
    public virtual int GetID() { return 0; }
}

结语

分包黏包逻辑不复杂, 这里提供了一个简单的思路, 可以在工作学习中, 进一步优化方法