前言
服务器传输协议协议:
基于netty LengthFieldBasedFrameDecoder(100000000,0,4,0,4)
总长度 = 4byte + 包体内容
接收二进制的json字符串
正文
思路:
1.在发送数据包前, 拼接4个字节带有包体内容长度的数据.
2.在接受数时, 需要考虑 粘包和半包的情况.根据包头长度,判断包
的完整性.将完整的包解析出去,不完整的等待下一次的数据拼接.
设计
1.采用面向协议的方式编码与解码
2.自定义编码器和解码器, 遵守协议, 实现协议中的方法
3.基于GCDAsyncSocket, 封装需要用到的方法
文件结构
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分块讲解
协议 - LCSocketCoderProtocol
1.编码协议:LCSocketEncoderProtocol
2.解码协议:LCSocketDecoderProtocol
3.编码完成后的输出协议:LCSocketEncoderOutputProtocol
4.解码完成后的输出协议:LCSocketDecoderOutputProtocol
编码器 - LCSocketEncoder
1. 遵守编码协议
2.实现协议中的方法:
- (void)encode:(id)object output (id)output
其中, 输出output遵守 编码输出协议
编码器 - LCSocketDecoder
1. 遵守解码协议
2.实现协议中的方法:
- (void)decode:(id)object output:(id)output
其中, 输出output遵守 解码输出协议
套接字 - LCBaseSocket
1. 基于GCDAsyncSocket
2.单例化, 提供需要给外界访问的接口,如:"重连", "断开连接". "是否正在连接"等
3.设置代理属性
编码器代码详解 - LCSocketEncoder
1.判断数据格式是否可解析为json
if (![NSJSONSerialization isValidJSONObject:object]) {
[output didEndEncode:nil error:[NSError errorWithDomain:@"数据不能解析为json" code:-1 userInfo:nil]];
return;
}
2.将json数据编码为NSData
NSError *error = nil;
NSData *contentData = [NSJSONSerialization dataWithJSONObject:object options:NSJSONWritingPrettyPrinted error:&error];
NSString *contentStr = [[NSString alloc] initWithData:contentData encoding:NSUTF8StringEncoding];
contentData = [contentStr dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding];
3.判断编码后的数据长度
if (contentData.length > 1000000 - countOfLengthByte) {
[output didEndEncode:nil error:[NSError errorWithDomain:@"encoder的数据太长" code:-1 userInfo:nil]];
return;
}
4.将数据长度, 拼接到包头
NSUInteger contentDataLength = contentData.length;
NSData *headData = [self dataForLength:contentDataLength byteCount:countOfLengthByte reverse:NO];
NSMutableData *data = [NSMutableData data];
[data appendData:headData];
[data appendData:contentData];
5.分发数据
[output didEndEncode:data error:nil];
解码器代码详解 - LCSocketDecoder
1.判断数据是否为NSData类型
if (![object isKindOfClass:[NSData class]]) {
[output didEndDecode:nil error:[NSError errorWithDomain:@"当前数据类型非NSData" code:-1 userInfo:nil]];
return;
}
2.初始化, 并截取包头数据
self.needAppend = NO;
NSData *packetData = object;
[self.tempData appendData:packetData];
packetData = [self.tempData copy];
NSData *headerData = [packetData subdataWithRange:NSMakeRange(0, countOfLengthByte)];
NSUInteger contentLength = [self lengthForData:headerData reverse:YES];
3.判断是否粘包
while (packetData.length >= contentLength) { }
3.1 判断包的长度
if (contentLength > 1000000 - countOfLengthByte) { // 服务器定的...
[output didEndDecode:nil error:[NSError errorWithDomain:@"数据太长" code:-1 userInfo:nil]];
return;
}
3.2截取包体内容
NSData *contentData = [packetData subdataWithRange:NSMakeRange(countOfLengthByte, contentLength)];
3.3 输出一个完整的包, 截取剩余的包
[output didEndDecode:contentData error:nil];
packetData = [packetData subdataWithRange:NSMakeRange(contentLength + countOfLengthByte , packetData.length - contentLength - countOfLengthByte)];
3.4 判断包头长度, 如果小于规定的, 则跳出循环, 等待拼接
if (packetData.length < countOfLengthByte) {
if (self.tempData.length != 0) {
[self.tempData resetBytesInRange:NSMakeRange(0, self.tempData.length)];
[self.tempData setLength:0];
self.needAppend = YES;
}
break;
}
3.5 截取包头的数据,计算长度
headerData = [packetData subdataWithRange:NSMakeRange(0, countOfLengthByte)];
contentLength = [self lengthForData:headerData reverse:YES];
3.6.只要执行了while, 将tempData的数据清空, 拼接新的数据
if (self.tempData.length != 0) {
[self.tempData resetBytesInRange:NSMakeRange(0, self.tempData.length)];
[self.tempData setLength:0];
}
self.needAppend = YES;
一些小细节
1.计算根据NSData包头的长度- lengthForData
扫盲
NSData 中的length为NSUInteger类型
接下来我们看看 NSUInteger为何物
#if __LP64__ || (TARGET_OS_EMBEDDED && !TARGET_OS_IPHONE) || TARGET_OS_WIN32 || NS_BUILD_32_LIKE_64
typedef long NSInteger;
typedef unsigned long NSUInteger;
#else
typedef int NSInteger;
typedef unsigned int NSUInteger;
#endif
目前一般都为64位操作系统, 所以 NSUInteger 就是 unsigned long 占了8bits
1字节(byte) = 8bits,两者换算是1：8的关系。
略带:一个汉字占了两个字节
- (NSUInteger)lengthForData:(NSData *)data
{
NSUInteger dataLen = data.length;
NSUInteger length = 0;
int offset = 0;
while (offset < dataLen) {
NSUInteger tempVal = 0;
[data getBytes:&tempVal range:NSMakeRange(offset, 1)];
length += (tempVal << (8 * offset));
offset++;
}
return length;
}
1.将数据的高低位, 更改为低位在前,高位在后,如:
<00000045> --> <45000000>数据以16进制的形式展示,
验证:利用计算器转换为十进制 等于 69.后附图.
2.利用NSData 中的:
- (void)getBytes:(void *)buffer range:(NSRange)range
方法获取每一个字节
3.(注意当前为:低位在前,高位在后)
将每一个字节, 根据字节所属的范围,统一往左位移相应的 8 (1字节(byte) = 8bits)的倍数,
也就是说,将后面高位的字节,统一处理为低位的字节, 将统一格式的字节, 相加.
利用%zd 输出每一个字节的 十进制的大小.进行检验.
4AE2B600-2ACB-40F7-958C-35D9B8A9EEA1.png
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ACF58783-249F-4996-B6F5-ADD3514175AF.png
2.高低位互换-dataWithReverse
- (NSData *)dataWithReverse:(NSData *)data
{
NSMutableData *dstData = [[NSMutableData alloc] initWithData:data];
NSUInteger count = data.length / 2;
for (NSUInteger i = 0; i < count; i++) {
NSRange head = NSMakeRange(i, 1);
NSRange end = NSMakeRange(data.length - i - 1, 1);
NSData *headData = [data subdataWithRange:head];
NSData *endData = [data subdataWithRange:end];
[dstData replaceBytesInRange:head withBytes:endData.bytes];
[dstData replaceBytesInRange:end withBytes:headData.bytes];
}
return dstData;
}
1.例用NSMutableData 字节互换 的方法
- (void)replaceBytesInRange:(NSRange)range withBytes:(const void *)bytes;
2.遍历数据
从收尾开始,依次将字节互换, 一般包头所占字节都不会太多, 所以只需遍历几次就可以完成,遍历的次数为字节总数减半
3.将长度转为占固定字节数的NSData - dataForLength
NSMutableData *valData = [NSMutableData data];
NSUInteger templen = length;
int offset = 0;
while (offset < byteCount) {
unsigned char valChar = 0xff & templen;
[valData appendBytes:&valChar length:1];
templen = templen >> 8;
offset++;
}
return valData;
1.利用:NSMutableData 的方法
- (void)appendBytes:(const void *)bytes length:(NSUInteger)length;
2.将数据 & 0xff
0xff是十六进制FF的表示方法，因为一个十六进制数字转换成二进制是四位，即F=1111，所以0xff占用一个字节, 8bits
&符表示的是按位数进行与（同为1的时候返回1，否则返回0）
保留后7位，高位清零,避免符号位扩展：
3.while循环的说明:
首先, 0xff & templen, 只保留最低的字节, 获取到最低位的字节, 利用appendBytes, 将此字节添加进去,
进而将templen往右移8位, 也就是剔除刚才计算过的字节, 获取第二个字节
,将第二个字节添加进去.依次往后直到将所有的包头字节添加完毕