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[Delphi文章] 完成端口(IOCP)的简单分析(3) 





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最近太忙,所以没有机会来写IOCP的后续文章。今天好不容易有了时间来写IOCP的粘包处理问题。
TCP数据粘包的产生原因在于TCP是一种流协议。在以太网中一个TCP的数据包长度是1500位。其中20位的IP包头,20位的TCP包头,其余的1460都是我们可以发送的数据。在数据发送的时候,我们发送的数据长度有可能比1460短,这样在TCP来说它还是以一个数据包来发送。从而降低了网络的利用率。所以TCP在发送数据包的时候,会将下一个数据包和这个数据包合在一起发送以增加网络利用率(虽然SOCKET 中可以强制关闭这种合并发送,但是我不建议使用)。这样以来,在我们接受到一个数据包以后,就会发现在这个数据包中含有其它的数据包,从而很难处理。
处理粘包现象有多种方法。我的方法是在每发送一个数据的前面加入这次发送的数据长度(4位)。以char的方式加入。这样以来我们的数据包结构就变成了:
数据包长度(4位)+实际数据。
在接收到数据包以后,我们首先得到数据包的长度,然后根据这个数据包长度来得到实际的数据。
以下是我的粘包处理函数实现(这个函数是对于多个套接字来处理的所以在这里我使用了TList链表):
 
 
//用于处理粘包的数据结构
  tagPacket = record
    Socket:TSocket;                                 //处理粘包的套接字
    hThread:THANDLE;                          //线程句柄
    ThreadID:DWORD;                           //线程ID
    DataBuf:array[0..DATA_BUFSIZE-1] of char;           //处理粘包的包
    DataLen:Integer;                                           //处理粘包的包长度
  end;
  TDealPacket = tagPacket;
  PDealPacket = ^tagPacket;
 
{粘包处理函数}
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
//首先根据套接字来得到上次遗留的数据
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;
 
//我们将每次处理粘包以后剩余的数据保存在一个TDealPacket的链表中DealDataList。每次根据套接字先得到上次是否有剩余的数据。如果有则将这个数据拷贝到一个临时处理的缓存中。
 
    FillChar(Destpacket,sizeof(Destpacket),#0);
    FillChar(SparePacket,sizeof(SparePacket),#0);
IsEnd:=false;
 
{以下就是对数据包的整合,其算法很简单,读者可以参考我的注释来理解}
 
    //对临时缓存进行检测
    if TempCurr<>0 then  //缓存中存在数据
    begin
      if TempCurr<PacketLength then //缓存中包含的数据包长度不足一个4位的数据包长度。
      begin
        TempLen:=PacketLength-TempCurr;
        if TempLen>SPLen then //数据包中含有的数量不足包头数量
        begin
          strmove(TempArray+TempCurr,SorucePacket,SPLen);
          TempCurr:=TempCurr+SPLen;
          //分解完毕,
          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);
          //最近在检查代码的时候发现这里转换包头长度的时候,只是使用异常来判断是不合适的。所以这里进行了修改 (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;
            //已经将数据拷贝完成
            IsEnd:=true;
          end
          else                         //此包是过包
          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                    //缓存中已经含有数据头
      begin
        GetMem(Temp,PacketLength+1);
        Fillchar(Temp^,PacketLength+1,#0);
        strmove(Temp,TempArray,PacketLength);
        //最近在检查代码的时候发现这里转换包头长度的时候,只是使用异常来判断是不合适的。所以这里进行了修改 (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 //数据包包头
        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                      //缓存中不存在数据
    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);
        //最近在检查代码的时候发现这里转换包头长度的时候,只是使用异常来判断是不合适的。所以这里进行了修改 (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;
    //恢复数据
    SocketData.DataLen:=TempCurr;
    Fillchar(SocketData.DataBuf,sizeof(SocketData.DataBuf),#0);
    strmove(SocketData.DataBuf,TempArray,TempCurr);
  except
    Result:=false;
  end;
end;
 
上面的函数就是对TCP协议中粘包的处理DLEPHI代码,对于UDP数据来说是不存在粘包现象的。
我写的IOCP的代码已经在我编写的网络游戏中使用,运行稳定。
下次我会讲使用IOCP发送数据的方法。
同时祝大家新年快乐!


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完成 ( I OC P ) 简单 分析 ( 3 )
#1楼
发帖时间:2016-7-9   |   查看数:0   |   回复数:0
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