怎么解决TCP网络传输“粘包”问题

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TCP粘包是指发送方发送的多个数据包到接收方后粘连在一起，导致数据包不能完整的提现发送的数据。

TCP协议

TCP是一个面向连接的传输层协议，不属于ISO制定的协议集。TCP协议在商业界和工业界的成功应用，使它成为事实上的网络标准，广泛应用于各种网络主机间的通信。

TCP目标是为用户提供可靠的端到端连接，保证信息有序无误的传输。TCP为确保可靠性采用了数据编号、校验和计算、数据确认等一系列措施。

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回答问题之前，先来纠正题主的一个错误概念，TCP是一种基于字节流的协议，根本不存在所谓的“包”，更不必说粘包。我想题主应该想问：TCP传输协议下，应用层数据发送和接收问题。

官方文档说的已经很清楚了，send和recv的返回值表示成功发送/接收的字节数。

• man send

• man recv

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  当前在网络传输应用中，广泛采用的是TCP/IP通信协议及其标准的socket应用开发编程接口（API）。TCP/IP传输层有两个并列的协议：TCP和UDP。其中TCP（transport control protocol，传输控制协议）是面向连接的，提供高可靠性服务。UDP（user datagram protocol，用户数据报协议）是无连接的，提供高效率服务。在实际工程应用中，对可靠性和效率的选择取决于应用的环境和需求。一般情况下，普通数据的网络传输采用高效率的udp，重要数据的网络传输采用高可靠性的TCP。

  在应用开发过程中，笔者发现基于TCP网络传输的应用程序有时会出现粘包现象（即发送方发送的若干包数据到接收方接收时粘成一包）。针对这种情况，我们进行了专题研究与实验。本文重点分析了TCP网络粘包问题，并结合实验结果提出了解决该问题的对策和方法，供有关工程技术人员参考。

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  以上图的协议结构,来举个粟子:

  1. 我们收到完整的一个协议串为hex码为:

  232301314731424c35325037545231313535323001000000

  2.对应的拆解一下,各项数值为

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  设计方案一：定长发送

  在进行数据发送时采用固定长度的设计，也就是无论多大数据发送都分包为固定长度（为便于描述，此处定长为记为LEN），也就是发送端在发送数据时都以LEN为长度进行分包。这样接收方都以固定的LEN进行接收，如此一来发送和接收就能一一对应了。分包的时候不一定能完整的恰好分成多个完整的LEN的包，最后一个包一般都会小于LEN，这时候最后一个包可以在不足的部分填充空白字节。

  当然，这种方法会有缺陷。1.最后一个包的不足长度被填充为空白部分，也即无效字节序。那么接收方可能难以辨别这无效的部分，它本身就是为了补位的，并无实际含义。这就为接收端处理其含义带来了麻烦。当然也有解决办法，可以通过增添标志位的方法来弥补，即在每一个数据包的最前面增加一个定长的报头，然后将该数据包的末尾标记一并发送。接收方根据这个标记确认无效字节序列，从而实现数据的完整接收。2.在发送包长度随机分布的情况下，会造成带宽浪费。比如发送长度可能为 1,100,1000,4000字节等等，则都需要按照定长最大值即4000来发送，数据包小于4000字节的其他包也会被填充至4000，造成网络负载的无效浪费。

  综上，此方案适在发送数据包长度较为稳定(趋于某一固定值)的情况下有较好的效果。

  设计方案二：尾部标记序列

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  看到这个问题让我想起之前做过的一个关于粘包问题的测试，分享一下我的经验。

  发生粘包问题首先要分析粘包的原因，然后对症下药

  粘性包装问题的分析及对策

  发生粘连现象的原因很多，可能是由发送者或接收者引起的。

  由发送方引起的粘性数据包由TCP协议本身引起。为了提高传输效率，发送方经常在发送数据包之前收集足够的数据。如果连续几次发送的数据很小，通常TCP会将数据合成为一个数据包，然后根据优化算法将其发送出去，以便接收方接收粘性数据包。

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  要靠消息封装来解决，约定定长的消息头，消息头内标明消息数据长度。接收端通过消息缓存和消息头来完成消息提取。