DELPHI中完成端口(IOCP)的簡單分析(3)

 

最近太忙，所以沒有機會來寫IOCP的後續文章。今天好不容易有了時間來寫IOCP的粘包處理問題。

TCP數據粘包的產生原因在於TCP是一種流協議。在以太網中一個TCP的數據包長度是1500位。其中20位的IP包頭，20位的TCP包頭，其餘的１４６０都是我們可以發送的數據。在數據發送的時候，我們發送的數據長度有可能比１４６０短，這樣在TCP來說它還是以一個數據包來發送。從而降低了網絡的利用率。所以TCP在發送數據包的時候，會將下一個數據包和這個數據包合在一起發送以增加網絡利用率（雖然SOCKET 中可以強制關閉這種合併發送，但是我不建議使用）。這樣以來，在我們接受到一個數據包以後，就會發現在這個數據包中含有其它的數據包，從而很難處理。

處理粘包現象有多種方法。我的方法是在每發送一個數據的前面加入這次發送的數據長度（4位）。以char的方式加入。這樣以來我們的數據包結構就變成了：

數據包長度（４位）+實際數據。

在接收到數據包以後，我們首先得到數據包的長度，然後根據這個數據包長度來得到實際的數據。

以下是我的粘包處理函數實現（這個函數是對於多個套接字來處理的所以在這裏我使用了TList鏈表）：

 

 

//用於處理粘包的數據結構

  tagPacket = record

    Socket:TSocket;                                 //處理粘包的套接字

    hThread:THANDLE;                          //線程句柄

    ThreadID:DWORD;                           //線程ID

    DataBuf:array[0..DATA_BUFSIZE-1] of char;           //處理粘包的包

    DataLen:Integer;                                           //處理粘包的包長度

  end;

  TDealPacket = tagPacket;

  PDealPacket = ^tagPacket;

 

{粘包處理函數}

function TClientNet.ComminutePacket(SorucePacket:array of char;SPLen:Integer;var Destpacket:array of char;

                                    var DPLen:Integer;var SparePacket:array of char;

                                    var SpareLen:Integer;var IsEnd:Boolean;socket:Tsocket):Boolean;

const

  MaxPacket = 1024;

　PacketLength = 4;

var

  Temp:pchar;

  TempLen,PacketHeader:Integer;

  I,J:Integer;

  TempArray:array[0..MaxPacket-1] of char;

  TempCurr:Integer;

  CurrListI:Integer;

  SocketData:PDealPacket;

  t_Ord:Integer;

begin

  Result:=true;

  try

//首先根據套接字來得到上次遺留的數據
Fillchar(TempArray,sizeof(TempArray),#0);

    for I:=0 to DealDataList.Count-1 do

    begin

      SocketData:=DealDataList.Items[I];

      if SocketData.Socket = socket then

      begin

        strmove(TempArray,SocketData.DataBuf,sizeof(SocketData.DataBuf));

        TempCurr:=SocketData.DataLen;

        CurrListI:=I;

        break;

      end;

end;

 

//我們將每次處理粘包以後剩餘的數據保存在一個TDealPacket的鏈表中DealDataList。每次根據套接字先得到上次是否有剩餘的數據。如果有則將這個數據拷貝到一個臨時處理的緩存中。

 

    FillChar(Destpacket,sizeof(Destpacket),#0);

    FillChar(SparePacket,sizeof(SparePacket),#0);

IsEnd:=false;

 

{以下就是對數據包的整合，其算法很簡單，讀者可以參考我的註釋來理解}

 

    //對臨時緩存進行檢測

    if TempCurr<>0 then  //緩存中存在數據

    begin

      if TempCurr<PacketLength then //緩存中包含的數據包長度不足一個４位的數據包長度。

      begin

        TempLen:=PacketLength-TempCurr;

        if TempLen>SPLen then //數據包中含有的數量不足包頭數量

        begin

          strmove(TempArray+TempCurr,SorucePacket,SPLen);

          TempCurr:=TempCurr+SPLen;

          //分解完畢，

          IsEnd:=true;

        end

        else

        begin

          strmove(TempArray+TempCurr,SorucePacket,TempLen);

          TempCurr:=TempCurr+TempLen;

          GetMem(Temp,PacketLength+1);

          Fillchar(Temp^,PacketLength+1,#0);

          strmove(Temp,TempArray,PacketLength);

          //最近在檢查代碼的時候發現這裏轉換包頭長度的時候，只是使用異常來判斷是不合適的。所以這裏進行了修改 (2008年3月24日)

          {try

            PacketHeader:=StrToInt(StrPas(Temp));

          except

            Result:=false;

            exit;

          end;

          }

          for J := 1 to 4 do
          begin
            t_Ord:=Ord(StrPas(Temp)[J]);
            if (t_Ord<48) or (t_Ord>57) then
            begin
              Result := false;
              IsEnd := true;
              Exit;
            end;
          end;

          if PacketHeader>SPLen-TempLen then //此包是不全包

          begin

            strmove(TempArray+TempCurr,SorucePacket+TempLen,SPLen-TempLen);

            TempCurr:=TempCurr+SPLen-TempLen;

            //已經將數據拷貝完成

            IsEnd:=true;

          end

          else                         //此包是過包

          begin

            strmove(TempArray+TempCurr,SorucePacket+TempLen,PacketHeader);

            strmove(Destpacket,TempArray,PacketHeader+PacketLength);

            DPLen:=PacketHeader+PacketLength;

            Strmove(SparePacket,SorucePacket+TempLen+PacketHeader,SPLen-(TempLen+PacketHeader));

            SpareLen:=SPLen-(TempLen+PacketHeader);

            FillChar(TempArray,sizeof(TempArray),#0);

            TempCurr:=0;

            IsEnd:=false;

          end;

          FreeMem(Temp);

        end;

      end

      else                    //緩存中已經含有數據頭

      begin

        GetMem(Temp,PacketLength+1);

        Fillchar(Temp^,PacketLength+1,#0);

        strmove(Temp,TempArray,PacketLength);

        //最近在檢查代碼的時候發現這裏轉換包頭長度的時候，只是使用異常來判斷是不合適的。所以這裏進行了修改 (2008年3月24日)

        {try

          PacketHeader:=StrToInt(StrPas(Temp));

        except

          Result:=false;

          exit;

        end;

        }

        for J := 1 to 4 do
          begin
            t_Ord:=Ord(StrPas(Temp)[J]);
            if (t_Ord<48) or (t_Ord>57) then
            begin
              Result := false;
              IsEnd := true;
              Exit;
            end;
          end;

        if PacketHeader>TempCurr-PacketLength then //數據包包頭

        begin

          TempLen:=(PacketHeader+PacketLength)-TempCurr;

          if TempLen>SPLen then

          begin

            strmove(TempArray+TempCurr,SorucePacket,SPLen);

            TempCurr:=TempCurr+SPLen;

            IsEnd:=true;

          end

          else

          begin

            strmove(TempArray+TempCurr,SorucePacket,TempLen);

            strmove(Destpacket,TempArray,PacketHeader+PacketLength);

            DPLen:=PacketHeader+PacketLength;

            Strmove(SparePacket,SorucePacket+TempLen,SPLen-TempLen);

            SpareLen:=SPLen-TempLen;

            TempCurr:=0;

            FillChar(TempArray,sizeof(TempArray),#0);

            IsEnd:=false;

          end;

        end

        else

        begin

          strmove(TempArray+TempCurr,SorucePacket,TempLen+PacketLength);

          strmove(Destpacket,TempArray,TempCurr+TempLen+PacketLength);

          DPLen:=TempCurr+TempLen+PacketLength;

          Strmove(SparePacket,SorucePacket+TempLen+PacketLength,SPLen-TempLen);

          SpareLen:=SPLen-TempLen-PacketLength;

          TempCurr:=0;

          FillChar(TempArray,sizeof(TempArray),#0);

          IsEnd:=false;

        end;

        FreeMem(Temp);

      end;

    end

    else                      //緩存中不存在數據

    begin

      Fillchar(TempArray,sizeof(TempArray),#0);

      if SPLen>=PacketLength then

      begin

        strmove(TempArray,SorucePacket,PacketLength);

        GetMem(Temp,PacketLength+1);

        Fillchar(Temp^,PacketLength+1,#0);

        strmove(Temp,TempArray,PacketLength);

        //最近在檢查代碼的時候發現這裏轉換包頭長度的時候，只是使用異常來判斷是不合適的。所以這裏進行了修改 (2008年3月24日)

        {try

          PacketHeader:=StrToInt(StrPas(Temp));

        except

          Result:=false;

          exit;

        end;}

        for J := 1 to 4 do
          begin
            t_Ord:=Ord(StrPas(Temp)[J]);
            if (t_Ord<48) or (t_Ord>57) then
            begin
              Result := false;
              IsEnd := true;
              Exit;
            end;
          end;

 

        if PacketHeader>SPLen-PacketLength then

        begin

          strmove(TempArray+PacketLength,SorucePacket+PacketLength,SPLen-PacketLength);

          TempCurr:=SPLen;

          IsEnd:=true;

        end

        else

        begin

          strmove(TempArray+PacketLength,SorucePacket+PacketLength,PacketHeader);

          strmove(Destpacket,TempArray,PacketHeader+PacketLength);

          DPLen:=PacketHeader+PacketLength;

          Strmove(SparePacket,SorucePacket+PacketHeader+PacketLength,SPLen-(PacketHeader+PacketLength));

          SpareLen:=SPLen-(PacketHeader+PacketLength);

          TempCurr:=0;

          FillChar(TempArray,sizeof(TempArray),#0);

          IsEnd:=false;

        end;

        FreeMem(Temp);

      end

      else

      begin

        strmove(TempArray,SorucePacket,SPLen);

        TempCurr:=SPLen;

        IsEnd:=true;

      end;

    end;

    //恢復數據

    SocketData.DataLen:=TempCurr;

    Fillchar(SocketData.DataBuf,sizeof(SocketData.DataBuf),#0);

    strmove(SocketData.DataBuf,TempArray,TempCurr);

  except

    Result:=false;

  end;

end;

 

上面的函數就是對TCP協議中粘包的處理DLEPHI代碼，對於UDP數據來說是不存在粘包現象的。

我寫的IOCP的代碼已經在我編寫的網絡遊戲中使用，運行穩定。

下次我會講使用IOCP發送數據的方法。