另外一种做法就是在接收的时候就只接收完整包。这要求数据包有固定的包头结构体,其中还要包含数据包的长度信息。在服务端接收的时候,先接收该包头数据,然后再接收指定长度的数据体。
在ACE中,用于保存消息的ACE_Message_Block有一个重要的特性:复合。即将多条消息连接在一起,形成一个单链表。这样便可以将先收到的包头和后收到的包体连成一个复合体,而不用建一个大的数据包,将两个Message_Block拷贝进去。
下面的示例采用ACE的Proactor框架完成,实现了服务器端半包及粘包的处理,以及ACE_Message_Block的复合,网络IO与逻辑处理的分离。
在Proactor框架中,接收新连接后,会初始化一个读请求,此时只要求读包头长度的数据:
void init_read_stream() { ACE_NEW_NORETURN (recv_data_, ACE_Message_Block ( sizeof (PacketHeader), MB_NORMAL_PACKET)); ACE_HANDLE handle = this -> handle (); this -> recv_data_ -> copy (( const char * ) & handle, sizeof (ACE_HANDLE)); this -> reader_.read ( * recv_data_, recv_data_ -> space ()); }
这里由于使用了网络IO与逻辑处理分线程处理的方式,递交给逻辑线程的数据包前面还加上了标识网络连接的handle,用以告诉逻辑线程该数据包是哪个客户端连接发上来的。
递交给逻辑线程的数据包头结构为:
struct PacketHeader { ACE_HANDLE handler; int data_length; };
其中data_length就是从接收到的数据包中获取到的。
对于粘包的情况比较容易处理,先收了包头后再接收指定长度的数据包,多余的数据由下次再读取。
半包情况稍微复杂一点,每个数据包是分两次接收的,两次接收的时候都有可能接收不完全。
当接收包头不完全时所做的处理是继续提交读请求,读的数据长度为剩余的包头长度
if ( this -> recv_data_ -> length() < sizeof (PacketHeader)) { // 数据包长度信息还未接收完 this -> reader_.read ( * recv_data_, recv_data_ -> space ()); return ; }
当包头接收完后,新建一个Message_Block,长度为需要接收的数据体长度,并将该Message_Block链接到包头后
PacketHeader * hdr = reinterpret_cast < PacketHeader *> ( this -> recv_data_ -> rd_ptr()); ACE_Message_Block * data_mb = this -> recv_data_ -> cont(); if ( ! data_mb) { // 刚刚接收完长度信息 ACE_NEW (data_mb, ACE_Message_Block(hdr -> data_length)); this -> recv_data_ -> cont (data_mb); }
如果该数据包的包体接收完全,则将该完整的数据包发送到逻辑线程的消息队列,然后初始化一个新的接收请求
if (data_mb -> length () == hdr -> data_length) { // 数据已接收完 // 再继续接收下一个数据包 logic_thread -> putq (recv_data_); this -> init_read_stream(); return ; }
否则表示数据体还未接收完全,处理方法也是继续提交剩余数据的读请求
this->reader_.read (*data_mb, data_mb->space ());
直接该数据包读取完全。
数据包接收处理函数的完整实现为:
virtual void handle_read_stream ( const ACE_Asynch_Read_Stream::Result & result) { ACE_Message_Block & mb = result.message_block (); if ( ! result.success () || result.bytes_transferred () == 0 ) { mb.release (); delete this ; } else { if ( this -> recv_data_ -> length() < sizeof (PacketHeader)) { // 数据包长度信息还未接收完 this -> reader_.read ( * recv_data_, recv_data_ -> space ()); return ; } PacketHeader * hdr = reinterpret_cast < PacketHeader *> ( this -> recv_data_ -> rd_ptr()); ACE_Message_Block * data_mb = this -> recv_data_ -> cont(); if ( ! data_mb) { // 刚刚接收完长度信息 ACE_NEW (data_mb, ACE_Message_Block(hdr -> data_length)); this -> recv_data_ -> cont (data_mb); } if (data_mb -> length () == hdr -> data_length) { // 数据已接收完 // 再继续接收下一个数据包 logic_thread -> putq (recv_data_); this -> init_read_stream(); return ; } // 否则继续接收该数据包 this -> reader_.read ( * data_mb, data_mb -> space ()); } }