Socket編程（網絡編程）中TCP粘包的實例，含代碼演示

利用網絡通信中，經常會出現粘包的問題，圍繞着這個問題說原因和解決的蠻多帖子的，但是給出粘包代碼的就好少，爲了便於大家更好的理解粘包的問題，這裏對客戶端和服務器端出現的粘包問題進行模擬，以方便更好的理解這個問題的出現原因。在開始之前還是需要理解幾個基礎概念。

如果需要源代碼請點擊此處下載

1、什麼是粘包？

粘包是指發送方發送的若干包數據到接收方接收時粘成一包，從接收緩衝區看，後一包數據的頭緊接着前一包數據的尾。只有TCP有粘包現象，UDP不會。

2、哪裏會發生粘包？

其實粘包主要分爲兩個方面，客戶端和服務器端都可能會出現：

a、客戶端發生：當連續發送數據時，由於tcp協議的nagle算法，會將較小的內容拼接成大的內容，一次性發送到服務器端，因此造成粘包

b、服務器端發生：當發送內容較大時，由於服務器端的recv（buffer_size）方法中的buffer_size較小，不能一次性完全接收全部內容，因此在下一次請求到達時，接收的內容依然是上一次沒有完全接收完的內容，因此造成粘包現象。

好了說了這些之後，我們簡單通過一個圖來介紹下我們要模擬的粘包的場景：簡單說就是客戶端向服務器端不停的發送兩個包，一個數據包的內容是一個整形的數：4，另一個包是一個字符串：你好！

理想情況下，我們應該是客戶端發送什麼，發送多少服務器端就接收對應數量的數據：

然而，當我們加快客戶端的發送速度時，服務器端接收的數據包就不正常了，如圖所示：

很顯然，客戶端還是正常的，不停的發送21和40兩個數據包，但是在服務器端除了21,40正常的包外還出現了101和61兩種包類型，其中101我們可以分析的出是兩個40的包和一個21的包粘到一起了，而61的包是一個21的包和一個40的包粘到一起了

 這裏爲了方便大家大家復現，先把客戶端的代碼貼出來：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
using System.Net.Sockets;
using System.Net;
using System.Threading;
using LitJson;

class client
{
    //聲明socket
    Socket socket;
    //聲明一個地址類
    IPEndPoint iep;
    public void connect()
    {
        try
        {
            //設定Socket的模式
            socket = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);
            //指定服務端的地址和端口
            iep = new IPEndPoint(IPAddress.Parse("127.0.0.1"), 30000);
            //建立連接
            socket.Connect(iep);
            Console.WriteLine("服務器連接成功");
            //定義一個Json來存放數據
            JsonData jd_int = new JsonData();
            jd_int["code"] = 1;
            jd_int["result"] = 4;
            //定義一個byte數組存放數據
            byte[] jsByte_int = Encoding.UTF8.GetBytes(jd_int.ToJson());
            
            //發送數據
            JsonData jd_string = new JsonData();
            jd_string["code"] = 2;
            jd_string["result"] = "你好！";
            byte[] jsByte_string = Encoding.UTF8.GetBytes(jd_string.ToJson());
            //發送數據
            while (true)
            {
                Thread.Sleep(1);  //設置發送消息的間隔
                socket.Send(jsByte_int);
                Console.WriteLine("發送了" + jsByte_int.Length + "個字節");
                socket.Send(jsByte_string);
                Console.WriteLine("發送了" + jsByte_string.Length + "個字節");
            }

        }
        catch(Exception e)
        {
            Console.WriteLine("服務器連接失敗");
            Console.WriteLine(e.ToString());
        }
    }
}

這裏各位可以根據自己電腦的情況設置發送的間隔，在不同的電腦裏可能出現粘包的間隔不同，性能較差的電腦可能sleep時間較長就會出現粘包現象，而筆者的電腦是設置爲1毫秒時出現了粘包的情況，具體代碼如下：

            //發送數據
            while (true)  //循環發送數據，模擬客戶端較大的數據量
            {
                Thread.Sleep(1);  //設置發送消息的間隔，越小越容易出現粘包現象（和電腦配置有關）
                socket.Send(jsByte_int);
                Console.WriteLine("發送了" + jsByte_int.Length + "個字節");
                socket.Send(jsByte_string);
                Console.WriteLine("發送了" + jsByte_string.Length + "個字節");
            }

服務器端的代碼就相對簡單了，就是一個簡單的異步接收：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
using System.Net.Sockets;
using System.Net;
using LitJson;
public class demo
{
    //需要添加System.Net.Sockets的支持
    Socket socket;
    private string ip;
    private int port;
    //定義每次接收的最大字節數和接收數組
    private int maxBuffer = 1024;
    private byte[] buffer;
    //定義一個套接字代表客戶端
    private Socket client;
    public demo(string _ip,int _port)
    {
        this.ip = _ip;
        this.port = _port;
    }
    //服務器連接函數
    public void StartConnect()
    {
        try
        {
            socket = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);
            IPEndPoint iep = new IPEndPoint(IPAddress.Parse(ip), port);
            //綁定地址
            socket.Bind(iep);
            //設置客戶端連接數量
            socket.Listen(1000);
            Console.WriteLine("服務器開啓成功！");

            //監聽客戶端連接
            Console.WriteLine("監控客戶端連接！");
            client = socket.Accept();

            Console.WriteLine("有客戶端連接了！");
            Receive();
        }
        catch(Exception e)
        {
            Console.WriteLine("服務器開啓失敗！");
            //顯示出異常詳情
            Console.WriteLine(e.ToString());
        }
        
    }
    //接收客戶端信息
    public void Receive()
    {
        //初始化接收的數組
        buffer = new byte[maxBuffer];
        try
        {
            //異步接收,接收的數據放到回調函數BegRece裏面去處理,無論客戶端是否發送消息都會執行這一步
            client.BeginReceive(buffer, 0, maxBuffer, 0, new AsyncCallback(BegRece), client);
        }
        catch (Exception e)
        {
            Console.WriteLine("接收異常！");
            Console.WriteLine(e.ToString());
        }
    }
    private void BegRece(IAsyncResult ar)
    {
        Socket so = (Socket)ar.AsyncState;
        //接收字節的數據長度
        int length = so.EndReceive(ar);
        Console.WriteLine("收到了客戶端發來的信息，長度爲：" + length);
        try
        {
            //接收數據
            string content = Encoding.UTF8.GetString(buffer, 0, length);
            //Json的解析
            JsonData jd = JsonMapper.ToObject<JsonData>(content);
            Console.WriteLine("code: " + (int)jd["code"] + " result: " + jd["result"]);
            buffer = new byte[maxBuffer];
        }
        catch(Exception e)
        {
            Console.WriteLine("解碼錯誤！");
            Console.WriteLine(e.ToString());
        }

        //爲了實現不停地接收數據，再次調用並對buffer重新賦值即可

        client.BeginReceive(buffer, 0, maxBuffer, 0, new AsyncCallback(BegRece), client);

    }
}