Kill Anxiety-Netty-TCP粘包半包

简介: Kill Anxiety-Netty-TCP粘包半包

1. 粘包

定义

对方一次性接收了多条消息,这种现象称为粘包。

原因分析

发送方:消息内容远小于TCP缓存区的时候,TCP会合并多条消息一并发出。

接收方:接收不及时,消息存放在缓存区,再读取的时候一次性读出多条消息。

2. 半包

定义

对方多次接收了不完整的消息,这种现象称为半包。

原因分析

  • 发送方发的消息 > 缓存区大小
  • 发送方发送的消息 > MTU (Maximum Transmission Unit,最大传输单元)

3. 解决方案

定长法

固定长度,确定消息边界。以最大的消息长度为固定长度,不足长度的消息的补足长度。

缺点:

浪费空间

不推荐

分割符法

使用固定的分割符分割消息。

缺点:

1)分割符本身做为内容传输时要转义

2)要扫描消息内容才能确定消息的边界

不推荐

长度+内容法

使用固定的长度字节存储消息长度,后面跟消息的内容。读取时,先读取长度信息,再根据读出的长度一次性读出内容。

缺点:需要预先知道消息的最大长度,用于确定存储长度的字节数。

推荐

比较

下面是三种方法的整体比较:

方法

如何确定消息边界

优点

缺点

推荐度

定长法

使用固定长度分割消息

简单

空间浪费

不推荐

分割符法

使用固定分割符分割消息

简单

分割符本身需要转义,且需要扫描消息的内容

不特别推荐

长度 + 内容法

先获取消息的长度,再按长度读取内容

精确获取消息的内容

需要预先知道消息的最大长度

推荐

Netty 是通过三组类来处理粘包 / 半包问题的,分别对应于上面提到的三种方式。

方法

编码

解码

定长法

FixedLengthFrameDecoder

分割符法

DelimiterBasedFrameDecoder

长度 + 内容法

LengthFieldPrepender

LengthFieldBasedFrameDecoder

定长法和分割符法太简单了,Netty 懒得实现。

4. 为什么说UDP无粘包半包问题

先看UDP的报文结构

头部只有 8 个字节( 64 位)

目标和源端口:主要是告诉 UDP 协议应该把报文发给哪个进程。

包长度:该字段保存了 UDP 首部的长度跟数据的长度之和。

校验和:校验和是为了提供可靠的 UDP 首部和数据而设计。

UDP报文中有长度的字段,是16位的,那么UDP报文的最大长度是65536字节,但是一般MTU的大小不会达到65536字节这么大。


UDP 是一个包一个包的发送,是有边界的。UDP 的数据大小如果大于 MTU 大小,则会在 IP 层进行分片,目标主机收到后,在 IP 层组装完数据,接着再传给传输层,但是如果中途丢了一个分片,则就需要重传所有的数据包,这样传输效率非常差,所以通常 UDP 的报文应该小于 MTU。


UDP 不会像 TCP 一样出现粘包 / 半包现象。


资料

本文是 网络编程之Netty一站式精讲 的读书笔记

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