从文电传输说起

一、故事背景

最近公司对我等新进员工进行考核，形式就是给定一个任务书，完成该软件，语言C++。此次完成的软件大致是通过以太网进行文电传输的东西，其实通俗讲就是类似于飞秋或QQ这样的聊天软件，可以成员管理，广播信息，P2P聊，群聊，文件发送这些（当然，这与相关领域上的文电传输是有区别的）。
考核规定可以在公司做（基础库封装得足够成熟），也可以在家做（没有这么好的库，一切从打地基开始）。想想大致依赖的主要基础操作：网络部分收发、二进制数据流的处理。于是，我决定，秉承我一贯的风格——“抓住一切可以学习的机会”，在家做，其实我就是不想太依赖公司的库，不然以后就对技术只知其然啦（手动捂脸）。
于是，轰轰烈烈的学习旅程开始了，当然，注意时间是在十天内完成啊！

二、故事开始

Question one：我用什么“媲美”公司的基础库呢？

Answer：当然是C++社区里强大的开源库：Boost。毕竟Boost C++ Library是一组基于 C++标准的现代库，平台独立，其支持大多数编译器。要增强C++项目的生产力，除了C++标准以外，Boost C++库是不错的选择。毕竟好几个库都已经进入C++标准，今后还会有更多的库被选中。

学习一门语言，不仅是语法，技巧，还应融入它的生态。

所以，Boost Library是我的不二之选。

Question two：我要封装哪些基础接口呢？

Answer：考虑到是以太网的数据传输，自然少不了网络socket的封装，那socket编程的话，需要依赖一些系统的基本操作，比如线程，定时器，事件机制。
至于对于这些接口，我并不想直接使用Boost的，还是想封装一层，方便应用层面的开发，怎样定接口呢，对于我这还是新手级别的程序员，还是参考参考公司的吧，毕竟是多年的积累。

好的接口让开发事半功倍哦，当然开发好接口也需要相当的经验。

线程、定时器部分：Boost.Thread
事件机制：Boost.Thread + Boost.Signals2
网络编程：Boost.Asio
其他：Boost.Uuid
(当然还有一些必须使用的，如：Boost.Bind)

嗯…一周前三四天下班后就回家搞，然后就是这几个.cpp和.h了。然后下面是个UdpSocket的封装，搞了一个晚上。由于时间限制，我只能封装UdpSocket了。

By the way，下班后回来一门心思地搞，整个人都在亢奋之中，根本停不下来（还好…不加班）

Question three：我这个软件到底要做多“大”呢？

任务书其实说得挺大的，因为内容是用公司某大项目的文档抄下来的（真是直接了，幸好负责人说不懂就照着飞秋或QQ做。）
Answer：
1 从功能上：成员管理，广播信息，P2P聊，群聊，文件发送，分片传输，文件重传要实现，至于安全，保密传输，掂量着短期搞不定啊。
2.从时间上：十天（还得排开上班时间），我要完成系统基础操作做，数据传输、逻辑操作、界面，必须有侧重点了，不能都抓，而我更倾向于前两者。
3.从架构上：这类项目可大可小，看看QQ、微信这类大项目的架构就知道可以有多大了，而想想负责人说其实只需要实现消息收发就可以了，就知道这个项目可真是小了。我现在的能力来讲（毕业几个月的小小个），我做不大，但我要尽我所能做，做好，做规范。

尽吾志者也而不能至，可以无悔也，其孰能讥之乎？

于是，我想到了中间件，作为平台与通信的连接，对上提供特定消息收发的处理，对下封装网络部分的处理，这儿也是考虑到了扩展性，以后TCP封装了后，对于平台的业务逻辑讲，是没关系的。

最终我确认的架构就是这样，采用了订阅者-发布者模式。
接下来我的重点是要讲讲文件分片传输部分（最下面那个PacketManager就是我今天讲故事的导火索了）。

三、进入正题（文件分片）

其实就是对Binary Buffer的分片处理，而为什么要分片呢，因为网络上传输是有限制的（后面具体叨叨），不能一大块数据直接就扔过去，其本质是网络协议就定了的，当然也逃不了物理的限制，所以我们必须分片（一包多大，后面叨叨）。

从应用层面理解

这就是一个拆包、组包的活儿，那么一块Buffer分包后，需要知道每个包的序列号，Buffer的总包数，包各自的Length及内容。所以我的PaketHandler就做了这么个拆组包的工作。

#pragma once
#include <map>
#include "DataTransferHandlerExport.h"
#include "Uuid.h"
#include "DataTransferMacro.h"class DATATRANSFERHANDLER_EXPORT CPieceData
{friend class CPacketHandler;public:unsigned char* DataBuffer(void) const;int DataLength(void) const;unsigned short CurrentSequence(void) const;private:CPieceData(void);~CPieceData(void);CPieceData(const CPieceData& rPieceData);CPieceData operator =(const CPieceData& rPieceData);private:void AssignBuffer(unsigned char* pBuffer, int nLength);void ClearData(void);private:unsigned short m_usCurrentSequence;     // 2Byte << A piece of Packet's Current Sequenceunsigned char* m_pDataBuffer;           // N << The Follow Data's Binary Bufferint            m_nDataLength;           //<< The Follow Data's Length
};class DATATRANSFERHANDLER_EXPORT CPacketHandler
{
public:enum{Unit_Net_Data_Defualt_Length = 1024,    // Equal 1KB (A NetPieceData buffer's Max Length)Msg_Head_Fixed_Size = 16 + 2 + 2,       // Head's Length(Fixed)};// Map Parameter: CurrentSequence, NetPieceDatatypedef std::map<unsigned short, CPieceData*> MapPieceData;CPacketHandler(int nUnitLength = Unit_Net_Data_Defualt_Length);~CPacketHandler(void);CPacketHandler(const CPacketHandler& rPacketHandler);CPacketHandler& operator =(const CPacketHandler& rPacketHandler);bool IsDividedPacket(void) const;int CountTotalBufferLength(void) const;CUuid PacketUuid(void) const;int CountCurrentSequences() const;unsigned short TotalSequeceNum(void) const;int UnitLength(void) const;// Record Network InformationDataTransfer::StrucNetworkAddress RemoteAddress(void) const;void SetRemoteAddress(const DataTransfer::StrucNetworkAddress& rStructRemoteAddr);// Dividevoid ResetOffset();              // Re cout Takeout NumberCPieceData* TakeoutPieceData();  // if NULL Take Out Over , Divided Data Finishbool DivideRawDataToPacket(unsigned char* pRawDataBuffer, int nRawTotalLength);// Combinebool IsCombinCompleted(void) const;static CUuid ParseNetDataBufferUuid(const unsigned char* pNetDataBuffer, int nNetDataLength);bool CombineNetDataBuffer(unsigned char* pNetDataBuffer, int nNetDataLength);bool ExportNetToRawDataBuffer(unsigned char** pBufferAddr, int& nTotalLength);private:void ClearAllPieceData(void);// DivideCPieceData* CreateRawPieceData(unsigned char* pRawDataBuffer, int nRawDataLength);bool EncaseRawPieceData(CPieceData& rRawPieceData);private:CUuid          m_PacketUuid;            // 16byte << The Packet's Uuidunsigned short m_usTotalSequenceNum;    // 2 byte << All pieces Sequence Number CountMapPieceData   m_mapPieceData;          //<< The Container of All PieceDatabool           m_bDividedPacket;        //<< Judge The Packet was Divided or Combinedconst int      m_nUnitLength;           //<< A piece of Data's Fixed Length (Divide Use)DataTransfer::StrucNetworkAddress m_StructRemoteAddr;   //<< For Oriented Remote Endpointint m_nDivideRecord;                    // Record Handled Divide Piecesunsigned short m_usCurCombinRecord;     // Record Current Combin Handle Pieces sequence Num
};
/*Divided Packet: PieceData's Buferr = Head + RawDataBuffer;Comes from User LevelCombined Packet: PieceData's Buffer = RawDataBuffer;Comes from Net transfer
*/

而对于应用层面来说，我得支持同时有多块Buffer在发也可能在收（比如同时给两个成员发文件，或同时收多个文件），这就需要对每个包有ID确认了。我使用了Uuid来区别哪个包属于哪块Buffer的。然后用队列，开启收发线程，分包应用层面给的Buffer发送，收到包组合后给应用层面。这就是我的PacketManager干的事儿。（用了观察者模式）

#pragma once
#include "DataTransferMacro.h"
#include "TaskAttach.h"class CMsgProcObject;class DATATRANSFERHANDLER_EXPORT CPacketManager
{
public:CPacketManager(void);~CPacketManager(void);void AttachObserver(CMsgProcObject* pObserver);void DetachObserver();bool HandleRawDataBufferForSendReady(const DataTransfer::StrucNetworkAddress& rStructRemoteAddr, // Remote Address For Find Send Endpointunsigned char* pRawDataBuffer, int nRawDataLength);         // Raw Buffer parametersbool HandleNetDataBufferForRecvReady(const DataTransfer::StrucNetworkAddress& rStructRemoteAddr, // Remote Address For Record Sender Endpointunsigned char* pNetDatBuffer, int nNetDataLength);          // Net Buffer parametersvoid ShutdownSendingNetBuffer(const std::string& rStrShutDownSenderIp);void ShutdownRecievingRawBuffer(const std::string& rStrShutdonwRecverIp);private:CPacketManager(const CPacketHandler* rPacketManager) {}CPacketManager& operator =(const CPacketManager& rPacketManager) { return *this; }void OnRecvPacketManage();void OnSendPacketManage();private:CMsgProcObject* m_pObserver;boost::mutex m_MutexRecv;DataTransfer::ListPacketHandler m_listRecvPacketHandler;CTaskAttach m_TaskRecv;boost::mutex m_MutexSend;DataTransfer::ListPacketHandler m_listSendPacketHandler;CTaskAttach m_TaskSend;};

以上就是我对数据分片的代码处理，到当时写完的那个时候，我对分片的认识还很模糊，只知道得这样分，一片是1024*10，然而都没有具体测试过上限。所以下面我对这个进行了一些思考。
还听下篇故事继续走。