TCP粘包、拆包与通讯协议详解

将动静区分为动静头和动静体，在动静头中，我们行使一个整形数字，譬喻一个int，来暗示动静体的长度。而动静体现实现实要发送的二进制数据字节。以下是一个根基名目：

 header    body 
+--------+----------+ 
| Length |  Content | 
+--------+----------+ 

在变长协议中：

• 发送方，发送数据之前，必要先获取必要发送内容的二进制字节巨细，然后在必要发送的内容前面添加一个整数，暗示动静体二进制字节的长度。
• 吸取方，在理会时，先读取内容长度Length，其值为现实动静体内容(Content)占用的字节数，之后必需读取到这么多字节的内容，才以为是一个完备的数据报文。

提醒：Netty中提供了LengthFieldPrepender给现实内容Content举办编码添加Length字段，接管方行使LengthFieldBasedFrameDecoder解码。

3.4 序列化

序列化本质上已经不是为了办理粘包和拆包题目，而是为了在收集开拓中可以越发的便捷。在变长协议中，我们看到可以在现实要发送的数据之前加上一个length字段，暗示现实要发送的数据的长度。这现实上给我们了一个很好的思绪，我们完全可以将一个工具转换成二进制字节，来举办通讯，譬喻行使一个Request工具暗示哀求，行使一个Response工具暗示相应。

序列化框架有许多种，我们在选择时，首要思量序列化/反序列化的速率，序列化占用的体积，多说话支持等。下面列出了业界风行的序列化框架：

提醒：xml、json也属于序列化框架的领域，上面的表格中并没有列出。

一些收集通讯的RPC框架凡是会支持多种序列化方法，譬喻dubbo支持hessian、json、kyro、fst等。在支持多种序列化框架的环境下，在协议中凡是必要有一个字段来暗示序列化的范例，譬喻，我们可以将上述变长协议的名目改革为：

+--------+-------------+------------+ 
| Length |  serializer |   Content  | 
+--------+-------------+------------+ 

这里行使1个字节暗示Serializer的值，行使差异的值代表差异的框架。

发送方，选择好序列化框架后编码后，必要指定Serializer字段的值。

吸取方，在解码时，按照Serializer的值选择对应的框架举办反序列化;

3.5 压缩

凡是，为了节减收集开销，在收集通讯时，可以思量对数据举办压缩。常见的压缩算法有lz4、snappy、gzip等。在选择压缩算法时，我们首要思量压缩比以及解压缩的服从。

我们可以在收集通讯协议中，添加一个compress字段，暗示回收的压缩算法：

+--------+-----------+------------+------------+ 
| Length | serializer|  compress  |   Content  | 
+--------+-----------+------------+------------+ 

凡是，我们没有须要行使一个字节，来暗示回收的压缩算法，1个字节可以标识256种也许环境，而常用压缩算法也就那么几种，因此凡是只必要行使2~3个bit来暗示回收的压缩算法即可。

其它，因为数据量较量小的时辰，压缩比并不会太高，没有须要对全部发送的数据都举办压缩，只有再高出必然巨细的环境下，才思量举办压缩。如rocketmq，producer在发送动静时，默认动静巨细高出4k，才会举办压缩。因此，compress字段，应该有一个值，暗示没有行使任何压缩算法，譬喻行使0。

3.6 查错校验码

一些通讯协议传输的数据中，还包括了查错校验码。典范的算法如CRC32、Adler32等。java对这两种校验方法都提供了支持，java.util.zip.Adler32、java.util.zip.CRC32。

+--------+-----------+------------+------------+---------+ 
| Length | serializer|  compress  |   Content  |  CRC32  | 
+--------+-----------+------------+------------+---------+ 

这里并差池CRC32、Adler32举办具体声名，首要是思量，为什么必要举办校验?

有人说是由于思量到安详，这个来由好像并不充实，由于我们已经有了TLS层的加密，CRC32、Adler32的浸染不该该是为了思量安详。

一位同事的概念，我很是拥护：二进制数据在传输的进程中，也许由于电磁滋扰，导致一个高电平酿成低电平，可能低电平酿成高电平。这种环境下，数据相等于受到了污染，此时通过CRC32等校验值，则可以验证数据的正确性。

其它，凡是校验机制在通讯协议中，是可选的设置的，并不必要逼迫开启，其固然可以担保数据的正确，可是计较校验值也会带来一些特另外机能丧失。如Mysql主从同步，固然高版本默认开启CRC32校验，可是也可以通过设置禁用。

3.7 小结

本节通过一些根基的案例，讲授了在TCP编程中，怎样通过协议来办理粘包、拆包题目。在现实开拓中，凡是我们的协议会越发伟大。譬喻，一些RPC框架，会在协议中添加独一标识一个哀求的ID，一些支持双向通讯的RPC框架，如sofa-bolt，还会添加一个偏向信息等。虽然，所谓伟大，无非是在协议中添加了某个字段用于某个用途，只要弄清晰这些字段的寄义，也就不伟大了。

（编辑：湖南网）

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