Unity TCPSocket粘包和拆包问题
问题产生
一个完整的业务可能会被TCP拆分成多个包进行发送，也有可能把多个小的包封装成一个大的数据包发送，这个就是TCP的拆包和封包问题。
下面可以看一张图，是客户端向服务端发送包：
1. 第一种情况，Data1和Data2都分开发送到了Server端，没有产生粘包和拆包的情况。
2. 第二种情况，Data1和Data2数据粘在了一起，打成了一个大的包发送到Server端，这个情况就是粘包。
3. 第三种情况，Data2被分离成Data2_1和Data2_2，并且Data2_1在Data1之前到达了服务端，这种情况就产生了拆包。
由于网络的复杂性，可能数据会被分离成N多个复杂的拆包/粘包的情况，所以在做TCP服务器的时候就需要首先解决拆包/粘包的问题。
TCP粘包和拆包产生的原因
1. 应用程序写入数据的字节大小大于套接字发送缓冲区的大小
2. 进行MSS大小的TCP分段。MSS是最大报文段长度的缩写。MSS是TCP报文段中的数据字段的最大长度。数据字段加上TCP首部才等于整个的TCP报文段。所以MSS并不是TCP报文段的最大长度，而是：MSS=TCP报文段长度-TCP首部长度
3. 以太网的payload大于MTU进行IP分片。MTU指：一种通信协议的某一层上面所能通过的最大数据包大小。如果IP层有一个数据包要传，而且数据的长度比链路层的MTU大，那么IP层就会进行分片，把数据包分成若干片，让每一片都不超过MTU。注意，IP分片可以发生在原始发送端主机上，也可以发生在中间路由器上。
TCP粘包和拆包的解决策略
1. 消息定长。例如100字节。
2. 在包尾部增加特殊字符进行分割。
3. 将消息分为消息头和消息尾。（最常用）
先把我看了大神的代码后，写的代码放出来，方便以后不懂得时候回来看：
服务器端（在Unity中实现）：
using UnityEngine;
using System.Collections;
//引入庫
using System.Net;
using System.Net.Sockets;
using System.Text;
using System.Threading;
using System;
using LuaInterface;
using System.IO;
public class TcpServer : MonoBehaviour
{
//以下預設都是私有的成員
Socket serverSocket; //伺服器端socket
Socket clientSocket; //客戶端socket
IPEndPoint ipEnd; //偵聽埠
string recvStr; //接收的字串
string sendStr; //傳送的字串
byte[] recvData = new byte[1024]; //接收的資料，必須為位元組
byte[] sendData = new byte[1024]; //傳送的資料，必須為位元組
int recvLen; //接收的資料長度
Thread connectThread; //連線執行緒
private int contentSize = 0;
//初始化
void InitSocket()
{
//定義偵聽埠,偵聽任何IP
ipEnd = new IPEndPoint(IPAddress.Any, 5566);
//定義套接字型別,在主執行緒中定義
serverSocket = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);
//連線
serverSocket.Bind(ipEnd);
//開始偵聽,最大10個連線
serverSocket.Listen(10);
//開啟一個執行緒連線，必須的，否則主執行緒卡死
connectThread = new Thread(new ThreadStart(SocketReceive));
connectThread.Start();
}
//連線
void SocketConnet()
{
if (clientSocket != null)
clientSocket.Close();
//控制檯輸出偵聽狀態
print("Waiting for a client");
//一旦接受連線，建立一個客戶端
clientSocket = serverSocket.Accept();
//獲取客戶端的IP和埠
IPEndPoint ipEndClient = (IPEndPoint)clientSocket.RemoteEndPoint;
//輸出客戶端的IP和埠
print("Connect with " + ipEndClient.Address.ToString() + ":" + ipEndClient.Port.ToString());
//連線成功則傳送資料
sendStr = "Welcome to my server";
SocketSend(sendStr);
}
void SocketSend(string sendStr)
{
//清空傳送快取
sendData = new byte[1024];
//資料型別轉換
sendData = Encoding.ASCII.GetBytes(sendStr);
//傳送
clientSocket.Send(sendData, sendData.Length, SocketFlags.None);
}
private NetworkStream stream;
//伺服器接收
void SocketReceive()
{
//連線
SocketConnet();
//進入接收迴圈
while (true)
{
//對data清零
recvData = new byte[1024];
//獲取收到的資料的長度
recvLen = clientSocket.Receive(recvData);
contentSize += recvLen;
while (true)
{
//判断接收到的字符长度，如果连包头的长度都不够就不进行了
if (contentSize <= 4)
{
return;
}
//得到包体的长度
int receiveCount = BitConverter.ToInt32(recvData, 0);
//接收的数据不到一个完整的数据
if (contentSize - 4 < receiveCount)
{
return;
}
//去除包头后的数据
string receiveStr = Encoding.UTF8.GetString(recvData, 4, receiveCount);
Debug.Log(receiveStr);
//将剩余数据存储到缓冲区
Array.Copy(recvData, 4 + receiveCount, recvData, 0, contentSize - 4 - receiveCount);
contentSize = contentSize - 4 - receiveCount;
}
////Debug.Log("获取资源的长度： " + recvLen);
//////如果收到的資料長度為0，則重連並進入下一個迴圈
//if (recvLen == 0)
//{
// SocketConnet();
// continue;
//}
////輸出接收到的資料
//recvStr = Encoding.ASCII.GetString(recvData, 4, recvLen-4);
//Debug.Log("接收到的所有数据： " + recvStr);
}
}
//連線關閉
void SocketQuit()
{
//先關閉客戶端
if (clientSocket != null)
clientSocket.Close();
//再關閉執行緒
if (connectThread != null)
{
connectThread.Interrupt();
connectThread.Abort();
}
//关闭服务器
serverSocket.Close();
print("diconnect");
}
// Use this for initialization
void Start()
{
InitSocket(); //在這裡初始化server
}
void OnApplicationQuit()
{
SocketQuit();
}
}
客户端：
using UnityEngine;
using System.Collections;
//引入庫
using System.Net;
using System.Net.Sockets;
using System.Text;
using System.Threading;
using System.IO;
using System;
public class TcpClient : MonoBehaviour
{
string editString = "hello wolrd"; //編輯框文字
Socket serverSocket; //伺服器端socket
IPAddress ip; //主機ip
IPEndPoint ipEnd;
string recvStr; //接收的字串
string sendStr; //傳送的字串
byte[] recvData = new byte[1024]; //接收的資料，必須為位元組
byte[] sendData = new byte[1024]; //傳送的資料，必須為位元組
int recvLen; //接收的資料長度
Thread connectThread; //連線執行緒
//初始化
void InitSocket()
{
//定義伺服器的IP和埠，埠與伺服器對應
ip = IPAddress.Parse("127.0.0.1"); //可以是區域網或網際網路ip，此處是本機
ipEnd = new IPEndPoint(ip, 5566);
//開啟一個執行緒連線，必須的，否則主執行緒卡死
connectThread = new Thread(new ThreadStart(SocketReceive));
connectThread.Start();
}
void SocketConnet()
{
if (serverSocket != null)
serverSocket.Close();
//定義套接字型別,必須在子執行緒中定義
serverSocket = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);
print("ready to connect");
//連線
serverSocket.Connect(ipEnd);
//輸出初次連線收到的字串
recvLen = serverSocket.Receive(recvData);
recvStr = Encoding.ASCII.GetString(recvData, 0, recvLen);
print(recvStr);
}
void SocketSend(string sendStr)
{
//清空傳送快取
sendData = new byte[1024];
//資料型別轉換
sendData = Encoding.ASCII.GetBytes(sendStr);
sendData = BuildDataPackage(sendData);
Debug.Log("输出的字节总长度：" + sendData.Length);
Debug.Log("字节体的长度 ： " + BitConverter.ToInt32(sendData, 0));
Debug.Log("字节体： " + Encoding.ASCII.GetString(sendData ,4, sendData.Length-4));
//傳送
serverSocket.Send(sendData, sendData.Length, SocketFlags.None);
}
///
/// 构建数据
///
///
///
public byte[] BuildDataPackage(byte[] data)
{
using (MemoryStream ms = new MemoryStream())
{
using (BinaryWriter bw = new BinaryWriter(ms))
{
bw.Write(data.Length);
bw.Write(data);
byte[] byteArray = new byte[(int)ms.Length];
Buffer.BlockCopy(ms.GetBuffer(), 0, byteArray, 0, (int)ms.Length);
return byteArray;
}
}
}
void SocketReceive()
{
SocketConnet();
//不斷接收伺服器發來的資料
while (true)
{
recvData = new byte[1024];
recvLen = serverSocket.Receive(recvData);
if (recvLen == 0)
{
SocketConnet();
continue;
}
recvStr = Encoding.ASCII.GetString(recvData, 0, recvLen);
print(recvStr);
}
}
void SocketQuit()
{
//關閉執行緒
if (connectThread != null)
{
connectThread.Interrupt();
connectThread.Abort();
}
//最後關閉伺服器
if (serverSocket != null)
serverSocket.Close();
print("diconnect");
}
// Use this for initialization
void Start()
{
InitSocket();
}
void OnGUI()
{
editString = GUI.TextField(new Rect(10, 10, 100, 20), editString);
if (GUI.Button(new Rect(10, 30, 60, 20), "send"))
{
SocketSend(editString);
}
}
// Update is called once per frame
void Update()
{
}
//程式退出則關閉連線
void OnApplicationQuit()
{
SocketQuit();
}
}
-----------------------下面是大神的脚本用来加深学习--------------------------------
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
///客户端代码
Socket clientSocket = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);
IPEndPoint ipEndPoint = new IPEndPoint(IPAddress.Parse("192.168.1.102"), 3344);
clientSocket.Connect(ipEndPoint);
byte[] receiveBuffer = new byte[1024];
int count = clientSocket.Receive(receiveBuffer);
string msg = Encoding.UTF8.GetString(receiveBuffer, 0, count);
Console.WriteLine("接收到服务端的消息：" + msg);
for (int i = 0; i < 100; i++) ///客户端启动向服务端发送250条数据
{
clientSocket.Send(SendMsg(i.ToString()));
}
Console.ReadKey();
}
///
/// 构造发送数据
///
///
/// /////服务端代码
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
///服务端代码
Socket serverSocket = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);
IPAddress ip = IPAddress.Parse("192.168.1.102");
IPEndPoint ipEndPoint = new IPEndPoint(ip, 3344);
serverSocket.Bind(ipEndPoint);
serverSocket.Listen(0);//开启监听
Console.WriteLine("服务器启动");
//开始异步接收客户端
serverSocket.BeginAccept(AcceptAsyncCallBack, serverSocket);
Console.ReadKey();
}
///
/// 异步等待客户端回调方法
///
///
private static void AcceptAsyncCallBack(IAsyncResult ar)
{
Socket serverSocket = ar.AsyncState as Socket;//传递过来的参数
Socket clientSokcet = serverSocket.EndAccept(ar); //一个客户端连接过来了
string msg = ":Hello client! 你好......";
byte[] dataBytes = Encoding.UTF8.GetBytes(msg); //网络连接收发数据，只能发送byte[] 字节数组
clientSokcet.Send(dataBytes);
///messageHandle.DataBuffer缓存区，messageHandle.ContentSize（缓存区中已经存在的内容长度开始存）
/// messageHandle.remainSize 缓存区中剩余可以存储的空间
clientSokcet.BeginReceive(messageHandle.DataBuffer, messageHandle.ContentSize, messageHandle.remainSize, SocketFlags.None, ReceiveCallBack, clientSokcet); //开始异步接收数据
serverSocket.BeginAccept(AcceptAsyncCallBack, serverSocket);//循环等待客户端接收....
}
static MessageHandle messageHandle = new MessageHandle();
///
/// 异步接收数据回调方法
///
///
private static void ReceiveCallBack(IAsyncResult ar)
{
Socket clientSocket = null;
try
{
clientSocket = ar.AsyncState as Socket;
int count = clientSocket.EndReceive(ar); //接收到的数据量
if (count == 0) ///说明客户端已经已经断开连接了
{
if (clientSocket != null)
{
clientSocket.Close();
}
return;
}
//j解析数据（把新接收的数据传入）
messageHandle.ReadMessage(count);
//开始异步接收数据
clientSocket.BeginReceive(messageHandle.DataBuffer, messageHandle.ContentSize, messageHandle.remainSize, SocketFlags.None, ReceiveCallBack, clientSocket);
}
catch (Exception e)///说明客户端已经已经断开连接了,异常断开
{
Console.WriteLine(e);
if (clientSocket != null)
{
clientSocket.Close();
}
}
}
}
public class MessageHandle
{
//表头的数据长度为4个个字节，表示后面的数据的长度
//保证能够每次接收发送的消息小于1024bit大小，否则无法完整接收整条数据
private byte[] dataBuffer = new byte[1024];
//从dataBuffer已经存了多少个字节数据
private int contentSize = 0;
public int ContentSize {
get { return contentSize; }
}
///
/// 剩余多少存储空间
///
public int remainSize {
get { return dataBuffer.Length - contentSize; }
}
public byte[] DataBuffer {
get { return dataBuffer; }
}
///
/// 解析数据 ,count 新读取到的数据长度
///
public void ReadMessage(int count)
{
contentSize += count;
//用while表示缓存区，可能有多条数据
while (true)
{
//缓存区小于4个字节，表示连表头都无法解析
if (contentSize <= 4) return;
//读取四个字节数据，代表这条数据的内容长度（不包括表头的4个数据）
int receiveCount = BitConverter.ToInt32(dataBuffer, 0);
//缓存区中的数据，不够解析一条完整的数据
if (contentSize - 4 < receiveCount) return;
//2、解析数据
//从除去表头4个字节开始解析内容，解析的数据长度为（表头数据表示的长度）
string receiveStr = Encoding.UTF8.GetString(dataBuffer, 4, receiveCount);
Console.WriteLine("接收的客户端数据：" + receiveStr);
//把剩余的数据Copy到缓存区头部位置
Array.Copy(dataBuffer, 4 + receiveCount, dataBuffer, 0, contentSize - 4 - receiveCount);
contentSize = contentSize - 4 - receiveCount;
}
}
///
/// 构造发送数据
///
///
/// 参考：https://blog.csdn.net/qq_33537945/article/details/79180502
https://blog.csdn.net/yang854426171/article/details/88764319?utm_medium=distribute.pc_relevant.none-task-blog-baidujs-3