C#中關於TCP粘包出現的問題解決的樣本

這篇文章主要為大家詳細介紹了C#中TCP粘包問題的解決方案，具有一定的參考價值，感興趣的小夥伴們可以參考一下

一、TCP粘包產生的原理

1.TCP粘包是指發送方發送的若干包資料到接收方接收時粘成一包，從接收緩衝區看，後一包資料的頭緊接著前一包資料的尾。出現粘包現象的原因是多方面的，它既可能由發送方造成，也可能由接收方造成。

2.發送方引起的粘包是由TCP協議本身造成的，TCP為提高傳輸效率，發送方往往要收集到足夠多的資料後才發送一包資料。若連續幾次發送的資料都很少，通常TCP會根據最佳化演算法把這些資料合成一包後一次發送出去，這樣接收方就收到了粘包資料。接收方引起的粘包是由於接收方使用者進程不及時接收資料，從而導致粘包現象。

3.這是因為接收方先把收到的資料放在系統接收緩衝區，使用者進程從該緩衝區取資料，若下一包資料到達時前一包資料尚未被使用者進程取走，則下一包資料放到系統接收緩衝區時就接到前一包資料之後，而使用者進程根據預先設定的緩衝區大小從系統接收緩衝區取資料，這樣就一次取到了多包資料。、

二、解決原理及代碼實現

1.採用包頭（固定長度，裡面存著包體的長度，發送時動態擷取）+包體的傳輸機制。

HeaderSize 存放著包體的長度，其HeaderSize本身是定長4位元組；

一個完整的資料包（L）=HeaderSize+BodySize;

2.分包演算法

　　其基本思路是首先將待處理的接收資料流即系統緩衝區資料（長度設為M）強行轉換成預定的結構資料形式，並從中取出結構資料長度欄位L，而後根據包頭計算得到第一包資料長度。

M=系統緩衝區大小；L=使用者發送的資料包=HeaderSize+BodySize;

1)若L<M，則表明資料流包含多包資料，從其頭部截取若干個位元組存入臨時緩衝區，剩餘部分資料依此繼續迴圈處理，直至結束。

2)若L=M，則表明資料流內容恰好是一完整結構資料（即使用者自訂緩衝區等於系統接收緩衝區大小），直接將其存入臨時緩衝區即可。

3)若L>M，則表明資料流內容尚不夠構成一完整結構資料，需留待與下一包資料合併後再行處理。

4）下面是代碼代碼實現（HP-SOCKET架構的伺服器端來接收資料）

int headSize = 4;//包頭長度 固定4  byte[] surplusBuffer = null;//不完整的資料包，即使用者自訂緩衝區  /// <summary>  /// 接收用戶端發來的資料  /// </summary>  /// <param name="connId">每個客戶的會話ID</param>  /// <param name="bytes">緩衝區資料</param>  /// <returns></returns>  private HandleResult OnReceive(IntPtr connId, byte[] bytes)   {   //bytes 為系統緩衝區資料   //bytesRead為系統緩衝區長度   int bytesRead = bytes.Length;   if (bytesRead > 0)   {    if (surplusBuffer == null)//判斷是不是第一次接收，為空白說是第一次     surplusBuffer = bytes;//把系統緩衝區資料放在自訂緩衝區裡面    else     surplusBuffer = surplusBuffer.Concat(bytes).ToArray();//拼接上一次剩餘的包    //已經完成讀取每個資料包長度    int haveRead = 0;    //這裡totalLen的長度有可能大於緩衝區大小的(因為 這裡的surplusBuffer 是系統緩衝區+不完整的資料包)    int totalLen = surplusBuffer.Length;    while (haveRead <= totalLen)    {     //如果在N此拆解後剩餘的資料包連一個包頭的長度都不夠     //說明是上次讀取N個完整資料包後，剩下的最後一個非完整的資料包     if (totalLen - haveRead < headSize)     {      byte[] byteSub = new byte[totalLen - haveRead];      //把剩下不夠一個完整的資料包存起來      Buffer.BlockCopy(surplusBuffer, haveRead, byteSub, 0, totalLen - haveRead);      surplusBuffer = byteSub;      totalLen = 0;      break;     }     //如果夠了一個完整包，則讀取包頭的資料     byte[] headByte = new byte[headSize];     Buffer.BlockCopy(surplusBuffer, haveRead, headByte, 0, headSize);//從緩衝區裡讀取包頭的位元組     int bodySize = BitConverter.ToInt32(headByte, 0);//從包頭裡面分析出包體的長度     //這裡的 haveRead=等於N個資料包的長度 從0開始；0,1,2,3....N     //如果自訂緩衝區拆解N個包後的長度 大於 總長度，說最後一段資料不夠一個完整的包了，拆出來儲存     if (haveRead + headSize + bodySize > totalLen)     {      byte[] byteSub = new byte[totalLen - haveRead];      Buffer.BlockCopy(surplusBuffer, haveRead, byteSub, 0, totalLen - haveRead);      surplusBuffer = byteSub;      break;     }     else     {      //挨個分解每個包，解析成實際文字      String strc = Encoding.UTF8.GetString(surplusBuffer, haveRead + headSize, bodySize);      //AddMsg(string.Format(" > [OnReceive] -> {0}", strc));      //依次累加當前的資料包的長度      haveRead = haveRead + headSize + bodySize;      if (headSize + bodySize == bytesRead)//如果當前接收的資料包長度正好等於緩衝區長度，則待拼接的不規則資料長度歸0      {       surplusBuffer = null;//設定空 回到原始狀態       totalLen = 0;//清0      }     }    }   }   return HandleResult.Ok;  }

值此完成拆包解析文字工作。但實際上還沒完成，如果這段代碼是用戶端接收來自伺服器的資料的話就沒問題了。

仔細看IntPtr connId 每個串連的會話ID

private HandleResult OnReceive(IntPtr connId, byte[] bytes){}

但是伺服器端還要分辨出 每個資料包是哪個會話產生的，因為伺服器端是多線程，多使用者的模式，第一個資料包和第二個可能來自不同會話的資料，所以上面的代碼只適用於單會話模式。

下面我要解決這個問題。

採用c#安全的ConcurrentDictionary，

最新的代碼

//安全執行緒的字典  ConcurrentDictionary<IntPtr, byte[]> dic = new ConcurrentDictionary<IntPtr, byte[]>();  int headSize = 4;//包頭長度 固定4  /// <summary>  /// 接收用戶端發來的資料  /// </summary>  /// <param name="connId">每個客戶的會話ID</param>  /// <param name="bytes">緩衝區資料</param>  /// <returns></returns>  private HandleResult OnReceive(IntPtr connId, byte[] bytes)   {   //bytes 為系統緩衝區資料   //bytesRead為系統緩衝區長度   int bytesRead = bytes.Length;   if (bytesRead > 0)   {    byte[] surplusBuffer = null;    if (dic.TryGetValue(connId, out surplusBuffer))    {     byte[] curBuffer = surplusBuffer.Concat(bytes).ToArray();//拼接上一次剩餘的包     //更新會話ID 的最新位元組     dic.TryUpdate(connId, curBuffer, surplusBuffer);     surplusBuffer = curBuffer;//同步    }    else    {     //添加會話ID的bytes     dic.TryAdd(connId, bytes);     surplusBuffer = bytes;//同步    }    //已經完成讀取每個資料包長度    int haveRead = 0;    //這裡totalLen的長度有可能大於緩衝區大小的(因為 這裡的surplusBuffer 是系統緩衝區+不完整的資料包)    int totalLen = surplusBuffer.Length;    while (haveRead <= totalLen)    {     //如果在N此拆解後剩餘的資料包連一個包頭的長度都不夠     //說明是上次讀取N個完整資料包後，剩下的最後一個非完整的資料包     if (totalLen - haveRead < headSize)     {      byte[] byteSub = new byte[totalLen - haveRead];      //把剩下不夠一個完整的資料包存起來      Buffer.BlockCopy(surplusBuffer, haveRead, byteSub, 0, totalLen - haveRead);      dic.TryUpdate(connId, byteSub, surplusBuffer);      surplusBuffer = byteSub;      totalLen = 0;      break;     }     //如果夠了一個完整包，則讀取包頭的資料     byte[] headByte = new byte[headSize];     Buffer.BlockCopy(surplusBuffer, haveRead, headByte, 0, headSize);//從緩衝區裡讀取包頭的位元組     int bodySize = BitConverter.ToInt32(headByte, 0);//從包頭裡面分析出包體的長度     //這裡的 haveRead=等於N個資料包的長度 從0開始；0,1,2,3....N     //如果自訂緩衝區拆解N個包後的長度 大於 總長度，說最後一段資料不夠一個完整的包了，拆出來儲存     if (haveRead + headSize + bodySize > totalLen)     {      byte[] byteSub = new byte[totalLen - haveRead];      Buffer.BlockCopy(surplusBuffer, haveRead, byteSub, 0, totalLen - haveRead);      dic.TryUpdate(connId, byteSub, surplusBuffer);      surplusBuffer = byteSub;      break;     }     else     {      //挨個分解每個包，解析成實際文字      String strc = Encoding.UTF8.GetString(surplusBuffer, haveRead + headSize, bodySize);      AddMsg(string.Format(" > {0}[OnReceive] -> {1}", connId, strc));      //依次累加當前的資料包的長度      haveRead = haveRead + headSize + bodySize;      if (headSize + bodySize == bytesRead)//如果當前接收的資料包長度正好等於緩衝區長度，則待拼接的不規則資料長度歸0      {       byte[] xbtye=null;       dic.TryRemove(connId, out xbtye);       surplusBuffer = null;//設定空 回到原始狀態       totalLen = 0;//清0      }     }    }   }   return HandleResult.Ok;  }

這樣就解決了，多用戶端工作階段造成的接收混亂。至此所有工作完成。以上代碼就是為了參考學習，如果實在不想這麼麻煩。可以直接使用HP-SOCKET通訊架構的PACK模型，裡面自動實現瞭解決粘包的問題。