TCPIP / 粘包和拆包的定义以及解决办法

一、粘包

1、定义

指发送方发送的若干数据包在接收方接收时粘成一团，从接收缓冲区看，后一包数据的头紧接着前一包数据的尾。

2、产生的原因

（1）发送方的原因

TCP默认使用 Nagle 算法，而 Nagle 算法主要做如下两件事情：

只有上一个分组得到确认，才发送下一个分组。
收集多个小分组，在一个确认到来时一起发送。

Nagle 算法造成了发送方可能存在粘包现象。

（2）接收端的原因

接收端接收到分组时，应用层并不会立即处理，接收端将接收到的分组放到接收缓存中，然后应用程序主动从接收缓存中读取分组，当接收端接收分组的速度大于应用程序读取分组的速度时，多个包就会被存至缓存。应用程序读取时，就会读到多个首尾相连在一起的包。

3、什么时候需要处理 TCP 粘包问题。

如果发送方的多个分组本来就是同一个数据的不同部分，比如一个很大的文件分成多个分组发送，这时不需要处理TCP粘包问题。
如果多个分组毫不相干，甚至是并联关系，则一定要处理TCP粘包问题。

二、拆包

1、定义

发送方将一个数据包拆分成了多个数据包进行传送。

2、产生的原因

要发送的数据大于 TCP 剩余缓冲区的大小。
要发送的数据大于 MSS 最大报文长度。

三、如何处理TCP粘包和TCP拆包问题

无论是TCP拆包还是TCP粘包本质问题都在于无法区分包的界限，可以采用以下三种方式来区分包的界限

消息数据固定长度，但是浪费存储和网络资源。
使用分割符来区分包的界限。
数据包的头部中增加数据包长度字段。

四、代码示栗

#pragma pack(1)struct XMNPkgHeader
{// 报文的总长度（包头 + 包体）。unsigned short pkglen;// 消息类型的代码，用于区别不同的命令（消息）。unsigned short msgcode;// CRC32 校验，用于防止接收到的数据和 client 发送的数据不符的问题。int crc32;
};#pragma pack()

之所以使用 pack(1) ，目的是让包头大小更紧凑，节约流量。由于包头的大小（headerlen）是固定的，通过 pkglen 就可以知道包体的大小（bodylen = pkglen - headerlen）。

在已知包头和包体的长度的情况下，接受数据包的时候，首先可以接收 headerlen 大小的数据，如果接收的数据不够，则下次接收包头剩余的数据，直至包头数据接收完毕。

包头数据接收完毕之后，再接收 bodylen 大小的数据，如果接收的数据不足，则接收剩下的包体的数据，直至包体的数据接收完毕。

五、总结

TCP 之所以存在拆包和粘包问题，本质就是 TCP 是面向字节流的，而 UDP 是面向报文的！

六、源码链接

https://github.com/xuchanglong/XMoon

（SAW：Game Over！）