什么是粘包和半包问题

news2024/12/22 18:04:26

什么是粘包和半包问题

粘包
发送的是 ABC和DEF
接收到的是 ABCDEF
半包
发送的是 ABCD
接收到的是 AB 和 CD

为什么会有粘包问题?

因为 TCP 是面向连接的传输协议，它是以“流”的形式传输数据的，而“流”数据是没有明确的开始和结尾边界的，所以就会出现粘包问题

粘包问题代码演示

服务器端用来接收消息，

import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
/*
服务器端：接收信息
 */

class ServSocket {
    private static final int BYTE_LENGTH = 20;
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        ServerSocket servSocket = new ServerSocket(8888);
        Socket clienSocket = servSocket.accept();
        try (InputStream inputStream = clienSocket.getInputStream()) {
            while (true) {
                byte[] bytes = new byte[BYTE_LENGTH];
                int count = inputStream.read(bytes,0,BYTE_LENGTH);
                if (count > 0) {
                    System.out.println("服务器接收的信息是："  + new String(bytes));
                }
            }
        }
    }
}

/*
客户端：发送信息
 */

class ClientSocket {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        Socket socket = new Socket("127.0.0.1",8888);
        final String message = "Hi,student";
        try (OutputStream outputStream = socket.getOutputStream()) {
            for (int i = 0; i < 10; i++) {
                outputStream.write(message.getBytes());
            }
        }
    }
}

在这里插入图片描述
通过上述结果我们可以看出，服务器端发生了粘包问题，

解决方案

粘包问题的常见解决方案有以下 3 种:

固定大小: 发送方和接收方固定发送数据的大小，当字符长度不够时用空字符弥补，有了固定大小之后就知道每条消息的具体边界了，这样就没有粘包的问题了
自定义协议:在TC 协议的基础上封装一层自定义数据协议，在自定义数据协议中，包含数据2头(存储数据的大小)和数据的具体内容，这样服务端得到数据之后，通过解析数据头就可以知道数据的具体长度了，也就没有粘包的问题了
以特殊的字符结尾:比如以“”结尾，这样我们就知道数据的具体边界了，从而避免了粘包问题 (推荐方案)

解决方案1:固定数据大小

优缺点分析
从以上代码可以看出，虽然这种方式可以解决粘包问题，但这种固定数据大小的传输方式，当数据量比较小时会使用空字符来填充，所以会额外的增加网络传输的负担，因此不是理想的解决方案。

import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
/*
服务器端：接收信息
 */

class ServSocket {
    private static final int BYTE_LENGTH = 1024;
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        ServerSocket servSocket = new ServerSocket(8888);
        Socket clienSocket = servSocket.accept();
        try (InputStream inputStream = clienSocket.getInputStream()) {
            while (true) {
                byte[] bytes = new byte[BYTE_LENGTH];
                int count = inputStream.read(bytes,0,BYTE_LENGTH);
                if (count > 0) {
                    System.out.println("服务器接收的信息是："  + new String(bytes));
                }
            }
        }
    }
}

/*
客户端：发送信息
 */

class ClientSocket {
    private static final int BYTE_LENGTH = 1024;
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        Socket socket = new Socket("127.0.0.1",8888);
        final String message = "Hi,student";
        try (OutputStream outputStream = socket.getOutputStream()) {
            byte[] bytes = new byte[BYTE_LENGTH];
            int idx = 0;
            for (byte b : message.getBytes()) {
                bytes[idx] = b;
                idx++;
            }
            for (int i = 0; i < 10; i++) {
                outputStream.write(bytes,0,BYTE_LENGTH);
            }
        }
    }
}