4.数据包TLV 的设计
从应用层HTTP 协议，到超文本置标语言HTML （HyperText Mark-up Language ），再到可扩展置标语言XML （Extensible Markup Language ），它们提供了数据的格式化存储、传输和格式化显示的规范，是网络通信的基石。然而HTTP 协议以及HTML/XML 置标语言的本质就是定义一堆标签（Tag ）对数据进行串行化序列化，然后接收方再根据标签解析、还原数据。
自定义通信协议的关键是对数据包的合理构造（construct ）和正确解析（parse ），即制定编解码规则。
抽象语法标记ASN （Abstract Syntax Notation ） BER 的长度确定的编码方式，由3 部分组成Identifier octets 、Length octets 和Contents octets ，实际上这就是一中TLV （Type-Length-Value ）模型：类型字段（Type 或Tag ）是关于标签和编码格式的信息；长度字段（Length ）定义数值的长度； 内容字段（Value ）表示实际的数值。
因此，一个编码值又称TLV 三元组。编码可以是基本型或结构型，如果它表示一个简单类型的、完整的显式值，那么编码就是基本型（primitive ）；如果它表示的值具有嵌套结构，那么编码就是结构型 （constructed ）。
TLV 编码就是指对Type （Tag ）、Length 和Value 进行编码，形成比特流数据包；解码是编码的逆过程，是从比特流缓冲区中解析还原出原始数据。
采用C++ 编程语言设计TLV 协议类，其类视图如图5 所示。
图5 CTLV 类视图
目前只提供设置整形值（int 型）的setValue_Int 和设置字符串值（C_String 型）的SetValue_Cstring 两个接口。
TLV 将数据封装成包的格式如表1 所示。
表1 TLV 包格式
| TLV 包 |
||
| 头部 |
包实体 |
|
| m_dwTag |
m_nLen |
m_pValue |
TLV 的接口说明：
（1 ）值类型标签 m_vtTag 是内部辅助枚举变量，它根据构造TLV 时传递的服务类型标签m_dwTag 来确定。
（2 ）TLV::m_nLen 在为TLV 设置具体值时确定。
（3 ）TLV 包的封装：
1 ）使用Tag 参数创建一个TLV 对象后，调用TLV::setValue_* 方法为TLV 填充具体值；
2 ）调用TLV::toBuffer 方法打包到缓冲区streamBuffer 。
（4 ）TLV 包的解析：创建一个TLV 对象后，调用TLV::fromBuffer 方法从缓冲区streamBuffer 解析出TLV 。
（5 ）封装和解析涉及到本机字节顺序和网络字节顺序的转换问题。
（6 ）调用TLV::setValue_* 方法填充TLV 时，统一字节边界数为4 。
5. 数据报Package 的设计
不同于底层的数据包/ 数据报只是对数据层次的封装解析，实际应用程序是以事件驱动的，因此必须注册不同的信令（事件类型标签），然后填充到数据报中。接收端根据信令做出相应的事件处理。
例如在C/S 通信系统中，客户端往往要先登录，通过服务器端的校验才能进行后续通信。因此客户端运行后，需要构造并向服务器端发送含有LOGIN 信令的包含用户名字符串strUserName 和密码字符串strPassWord 的数据报；服务器端解析LOGIN 信令后做校验处理，然后发送含有LOGIN_RESPONSE 信令和校验结果的回执数据报给客户端。
采用C++ 编程语言设计Package 类，其类视图如图6 所示。
图6 CPackage 类视图
Package 类将TLV 封装成包的格式如表2 所示。
表2 Package 包格式
| Package 包 |
||||
| 头部 |
序列号 |
包实体 |
||
| m_nCmdLen |
m_dwCmdID |
m_dwCmdState |
m_nSeqNo |
Count*Tlv |
Package 的接口说明：
（1 ）Package::m_nCmdLen 是整个Package 包的长度，将其作为首个字段的好处在于当传送大数据包时，接收方可以根据数据长度来控制读状态，从而将一个大数据包分批接收。
（2 ）Package::m_nCmdLen 在构造函数中初始化为16 ，在调用Package::addTLV 方法填充包实体时增长。
（3 ）Package 包的封装：
1 ）创建Package 对象后，调用Package::setHeader 方法填充头部信令；
2 ）创建TLV 对象并填充数据，再调用Package::addTLV 方法填充包实体；
3 ）调用Package::toBuffer 方法将Package 打包到缓冲区streamBuffer 。
（4 ）Package 包的解析：
1 ）先创建一个Package 对象，调用Package::fromBuffer 方法从缓冲区streamBuffer 先解析出Package 的头部和序列号，再从剩余缓冲区中解析出TLV 并将其串行化到链表。
2 ）调用 Package:: getTLV 方法根据Tag 从链表中查找具体TLV 包，再调用TLV::getValue 方法取得具体值。
（5 ）Package:: toBuffer 方法和 Package:: fromBuffer 方法主要遍历 Package::m_TLV_List 列表，然后调用TLV::toB uffer 方法和TLV::fromBuffer 方法解析出TLV 数据单元。
TLV 数据包的功能测试（主要是本地测试）
鉴于实际通信数据最后都要转换成比特流，故只测试发送字符串类型的变量，仅测试协议能否正确打包、解析。其他类型的普通数据都可以转换成字符串传输，最后，接收方根据 m_dwTag 确定值类型m_vtTag ，解析出具体值。
对TLV::setValue_C_String 方法填充TLV 的测试，需要考虑字节对齐问题。对于长度为4 字节倍数的C 状态字符串，打包时省去末尾的‘/0’ 结束标志符。需要测试长度非4 倍数的字符串和长度为4 倍数的字符串。
经本地测试，调用TLV::setValue_Int 方法和TLV::setValue_C_String 方法构造整形和字符串时，能够正确封装、正确解析。
Package 数据报的功能测试，主要是将TLV 组合成包，然后添加信令，完成特定的通信。对登陆LOGIN 和发送消息SUBMIT_SM 的测试表明Package 协议能正确封装、正确解析。
在实际项目中使用Package 通信协议，对于稍大一点的数据块需要控制好读的步骤，以便能接收整包完整的信息。