tcp粘包处理
tcp是流式传输的，是安全的, 可靠的，顺序的。
udp是数据报协议，是不可靠的。
面试中经常被问到tcp粘包是如何处理的，通过百度和自己的理解，这里做笔记记录。
如果有不对，请指正~
参考：https://bbs.csdn.net/topics/380167545
业务层认识tcp传输及分析方案
tcp是流式传输的，tcp协议栈可以保证传输过程的顺序，可靠性：
也就是说，发送端调用send发送，接收端肯定能按照发送顺序依次接收到。
tcp是流式传输的，协议栈只是把接收到的数据放入到对应连接fd的缓冲区中。（待从源码确定）
1：分析tcp协议栈的接收：
1：协议栈只是负责把接收到的数据放入应用层缓冲区（很大的文件传输时，可能一次放不下）。
==》自己的误区，tcp是安全的流式传输，缓冲区接收到的数据必然是完整的，有序的，只会涉及到粘包处理，不涉其他，这里要考虑大包的多次接收。
2：获取缓冲区中的包，可能是多个小包粘合在一起的大包（需要做粘包处理）
==》小包的粘包问题，需要再业务层做处理，nagle算法
3：获取缓冲区中的包，可能是一个大包拆分出的多个小包进行传输 （接收到半包）
==》默认是MTU大小，协议栈会拆包，这个应该是协议栈做了处理，收到还是一个大包，我们只需要循环接收做业务处理（并不需要组包处理）。
==》recv时，根据长度用while循环做接收，确保包的完整。（拆包后的包应该是依次接收到，从缓冲区中获取到）
4：放入缓冲区中数据的完整性，协议栈是否是一次把一整个包放进来的，应该是的（看看源码吧，协议栈是如何处理的？）
==》recv时，需要用while循环做多次的接收。
2：tcp的接收，我们需要关注的问题：
1：对粘包问题做拆包处理。（需要业务层定义协议，增加结束符，固定长度，或者指定长度）
2：对协议栈大包拆包后的数据做组包处理/持续接收（半包）。 ==》流式可靠顺序传输的
==》同一个连接，用while循环一直进行接收，应该时可以保证持续接收到的数据时这个大包的数据。
==》根据业务，需要在业务层，对大包进行自定义协议拆包后组包（用户控制发小包），或者根据长度持续接收（确保一个大包的接收完整），或者用缓冲区保存（可能多个连接同时处理的业务）等处理。
3：recv一次时，不一定能获取到一整个包。 （半包）==》应该还是只有大于MTU时拆包场景
==》同2，while多次循环接收，通过长度/校验码确保数据的完整可靠。
4：如果要关注业务层的消息机制，消息的完整性，正确性，需要业务层对消息做一定的协议处理。
3：总结及方案
1：tcp是流式安全的，传输接收到的数据必然是顺序的，有序的：
==》1：半包问题（协议栈拆包），多次while循环进行接收。
==》2：粘包问题，需要在业务层定义协议处理。
2：处理粘包问题的方案：
1：发送固定长度的字节，不够时补充特定字符如0
2：末尾终结符 如\r\n,如FTP协议
3：区分消息为头部和消息体，收到足够的数据确定包的完整性
4：混合使用在应用层做拆包和粘包的处理。（头+类型+长度+数据+尾）
实现一个tcp粘包处理的demo
这里没有考虑大包的拆包时，缓冲区的细节机制。
简单描述：
1：定义用户层协议，使用“头+data+尾部”（这里的头部和尾部自己定义比较随意）的方案，方便粘包处理以及保证数据完整性。（data数据区可以扩展协议）
2：用一个ringbuffer暂存接收到的数据（暂时不考虑半包问题，可以用多个ringbuffer保存不同的fd的缓存做处理/发送端做拆包处理，ringbuffer接收后做业务层作保处理）。
3：接收到数据后放入ringbuffer中，并根据头+尾检测ringbuffer中数据的完整性，这里只是做打印（业务处理以及组包协议定义等都可以自由扩展）
测试demo：
tcp_ringbuffer.h
/*************************************
实现针对tcp接收处理的业务ringbuffer
1：ringbuffer中的数据肯定是完整的包，然后处理粘包问题
2：作为tcp的服务端，所有的接收放入包中，来自不同的客户端和不同的消息需要扩展处理
3：如果发送很大很大的文件，tcp是如何处理的？ 会是一次性一直接收吗？
*************************************/
#ifndef __RINGBUFFER_H_
#define __RINGBUFFER_H_
typedef struct RINGBUFF_T{
void * data;
unsigned int size;
unsigned int read_pos; //数据起始位置
unsigned int write_pos; //数据终止位置
}ringbuffer_t;
//创建ringbuffer
ringbuffer_t * ringbuffer_create(unsigned int size);
//销毁ringbuffer
void ringbuffer_destroy(ringbuffer_t * ring_buffer);
//往ringbuffer中存数据 写入
int ringbuffer_put(ringbuffer_t * ring_buffer, const char* buffer, unsigned int len);
//判断是否是完整的数据 然后进行处理
int ringbuffer_get_len(ringbuffer_t *ring_buffer);
//依赖ringbuffer_get_len 返回值申请内存，取出ring_buffer中的数据
int ringbuffer_get(ringbuffer_t * ring_buffer, char * buffer, unsigned int len);
//基本接口 外部基本不用，但是函数内部有使用
//重置缓冲区
void ringbuffer_reset(ringbuffer_t * ring_buffer);
//ringbuffer已经使用的内存空间的大小
int ringbuffer_use_len(ringbuffer_t * ring_buffer);
//ringbuffer没有使用的内存的大小
int ringbuffer_space_len(ringbuffer_t * ring_buffer);
//基本的判空和判满接口
int ringbuffer_isempty(ringbuffer_t * ring_buffer);
int ringbuffer_isfull(ringbuffer_t * ring_buffer);
// int get_ringbuffer_size(ringbuffer_t * ring_buffer);
#endif //__RINGBUFFER_H_
tcp_ringbuffer.c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include "tcp_ringbuffer.h"
static inline __attribute__((const))
int is_power_of_2(unsigned long n)
{
return (n != 0 && ((n & (n - 1)) == 0));
}
static unsigned long roundup_power_of_two(unsigned long n)
{
if((n & (n-1)) == 0)
return n;
unsigned long maxulong = (unsigned long)((unsigned long)~0);
unsigned long andv = ~(maxulong&(maxulong>>1));
while((andv & n) == 0)
andv = andv>>1;
return andv<<1;
}
//创建ringbuffer
ringbuffer_t * ringbuffer_create(unsigned int size)
{
//对入参进行校验 并且是2的次方
if (!is_power_of_2(size)) {
size = roundup_power_of_two(size);
}
ringbuffer_t * ring_buffer;
ring_buffer = (ringbuffer_t*)malloc(sizeof(*ring_buffer));
if(ring_buffer == NULL)
{
printf("create ringbuffer error \n");
return NULL;
}
ring_buffer->data = (void*)malloc(size);
if(ring_buffer->data == NULL)
{
printf("create ringbuffer data error \n");
free(ring_buffer);
return NULL;
}
ring_buffer->size = size;
ring_buffer->read_pos = 0;
ring_buffer->write_pos = 0;
return ring_buffer;
}
//销毁ringbuffer
void ringbuffer_destroy(ringbuffer_t * ring_buffer)
{
if(ring_buffer)
{
if(ring_buffer->data)
{
free(ring_buffer->data);
ring_buffer->data = NULL;
}
free(ring_buffer);
ring_buffer = NULL;
}
}
// typedef struct RINGBUFF_T{
// void * data;
// unsigned int size;
// unsigned int read_pos; //数据起始位置
// unsigned int write_pos; //数据终止位置
// }ringbuffer_t;
//往ringbuffer中存数据 写入
int ringbuffer_put(ringbuffer_t * ring_buffer, const char* buffer, unsigned int len)
{
if(ring_buffer->write_pos >=ring_buffer->read_pos &&(len <(ring_buffer->size - ring_buffer->write_pos +ring_buffer->read_pos)))
{
//进行拷贝
if(ring_buffer->size - ring_buffer->write_pos >len)
{
memcpy(ring_buffer->data + ring_buffer->write_pos, buffer, len);
ring_buffer->write_pos += len;
}else
{
unsigned int right_space_len = ring_buffer->size - ring_buffer->write_pos;
memcpy(ring_buffer->data + ring_buffer->write_pos, buffer, right_space_len);
memcpy(ring_buffer->data, buffer+right_space_len, len - right_space_len);
ring_buffer->write_pos = len - right_space_len;
}
return 0;
}
if(ring_buffer->write_pos <ring_buffer->read_pos && (ring_buffer->read_pos - ring_buffer->write_pos) >len)
{
memcpy(ring_buffer->data + ring_buffer->write_pos, buffer, len);
ring_buffer->write_pos += len;
return 0;
}
return -1;
}
//判断是否是完整的数据 然后进行处理
int ringbuffer_get_len(ringbuffer_t *ring_buffer)
{
//对ringbuffer中的数据做判断解析 如果是完整的数据 则提取出去
if(ringbuffer_use_len(ring_buffer) < strlen("FFFF0D0A<header><tail>0D0AFEFE"))
{
printf("ringbuffer data is error [%d], [%ld]\n", ringbuffer_use_len(ring_buffer), strlen("FFFF0D0A<header><tail>0D0AFEFE"));
return -1;
}
//判断是否是终结的字段
const char* end_str = "<tail>0D0AFEFE";
char check_end_str[20] = {0};
if(ring_buffer->write_pos >strlen(end_str))
{
memcpy(check_end_str, ring_buffer->data+ring_buffer->write_pos - (strlen(end_str)), strlen(end_str));
}else
{
unsigned int left_len = ring_buffer->write_pos;
memcpy(check_end_str, ring_buffer->data +ring_buffer->size - (strlen(end_str) - left_len), ring_buffer->size - (strlen(end_str) - left_len));
memcpy(check_end_str + (strlen(end_str) - left_len), ring_buffer->data, left_len);
}
printf("get check_end_str is %s \n", check_end_str);
char * ret_addr = strstr(check_end_str, end_str);
if(ret_addr == NULL)
{
return -1;
}
if(check_end_str - ret_addr != 0)
{
printf("DDDDD :why end string is error");
return -1;
}
return ringbuffer_use_len(ring_buffer);
}
//从ringbuffer中取数据做处理, 判断接收到的字符是否是终结符号，就可以去做处理
//取完数据后重置ringbuffer的位置 读取
int ringbuffer_get(ringbuffer_t * ring_buffer, char * buffer, unsigned int len)
{
//这里建立在ringbuffer_get_len 的基础上，传入入参，取出数据
int data_len = ringbuffer_use_len(ring_buffer);
if(data_len >= len)
{
printf("para buffer is not enough space \n");
return -1;
}
if(ring_buffer->write_pos >ring_buffer->read_pos )
{
printf("get data from ringbuffer len: [%d] \n", ring_buffer->write_pos - ring_buffer->read_pos);
memcpy(buffer, ring_buffer->data + ring_buffer->read_pos, data_len);
}else
{
memcpy(buffer, ring_buffer->data+ring_buffer->read_pos, ring_buffer->size - ring_buffer->read_pos);
memcpy(buffer+ring_buffer->size - ring_buffer->read_pos, ring_buffer->data, data_len - (ring_buffer->size - ring_buffer->read_pos));
}
ring_buffer->write_pos = 0;
ring_buffer->read_pos = 0;
return 0;
}
//直接从socket中读数据放入ringbuffer中也可以
int ringbuffer_get_from_dev()
{
return 0;
}
//直接从ringbuffer中取数据用socket进行发送
int ringbuffer_put_to_dev()
{
return 0;
}
void ringbuffer_reset(ringbuffer_t * ring_buffer)
{
ring_buffer->read_pos = ring_buffer->write_pos = 0;
}
int ringbuffer_use_len(ringbuffer_t * ring_buffer)
{
if(ring_buffer->write_pos >= ring_buffer->read_pos)
{
return ring_buffer->write_pos-ring_buffer->read_pos;
}
return ring_buffer->write_pos + ring_buffer->size - ring_buffer->read_pos;
}
int ringbuffer_space_len(ringbuffer_t * ring_buffer)
{
if(ring_buffer->write_pos >= ring_buffer->read_pos)
{
return ring_buffer->read_pos +(ring_buffer->size - ring_buffer->write_pos);
}
return ring_buffer->read_pos - ring_buffer->write_pos;
}
int ringbuffer_isempty(ringbuffer_t * ring_buffer)
{
return ringbuffer_use_len(ring_buffer) == 0? 0 :-1;
}
int ringbuffer_isfull(ringbuffer_t * ring_buffer)
{
return ringbuffer_space_len(ring_buffer) == 0? 0 :-1;
}
// int get_ringbuffer_size(ringbuffer_t * ring_buffer)
// {
// return ring_buffer->size;
// }
tcp_sticky_bag.c
//在业务层实现对tcp的粘包，拆包处理逻辑
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <errno.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <sys/epoll.h>
#include "tcp_ringbuffer.h"
/*********************************************************************
https://bbs.csdn.net/topics/380167545
梳理一下有关tcp数据包的定义方案：
TCP的可靠性是到哪种程度，在传输过程中数据的内容或长度有没有可能出错，不管是意外还是人为，数据的内容是可能出错的。
首先LZ的问题很单纯， ===》对于粘包情况，是记录长度拆分好呢，还是按特定分隔符来拆分好。
1楼、2楼的回答， ===》通常是用固定长度，或者记录长度
3楼就问， ===》结束符的判断不受欢迎？以前的老代码用过结束符，其中难道有什么玄机
接着zhao4zhong1 ===》就给出个简单的方法base64，将二进制数据流转化成文本来，然后用'\0'作为结束符，
也就是要将二进制流中的'\0'转译掉，又懒得自己写代码，所以用了现成的base64，虽然很浪费资源，但也凑合着可以用。
单到这点上，还是个很好的答案的。
不过接下来的问题就奇怪了，竟然奇怪的问了用包头加包体几个问题。一下子引得无数人进攻。然后就是口水了。
使用分隔符和包头加包体的方案，都是为了处理数据的安全性的。
1、仅收到一个字节时怎么办。 ：你用base64时仅收到一个字母而没有受到'\0'时怎么办？ ：你怎么办这里就怎么办
2、收到两个字节的包头比如FF FF（表示后续包体长度为65535，或者包头＋包体长度65535即后续包体长度65533），但后续收到数据长度迟迟达不到要求怎么办？ ：你用base64时一直收到字母和数字，就是收不到'\0'时怎么办？ ：你怎么办这里就怎么办
3、比如约定每个包最大长度为0x1000，但收到的包头中长度超过0x1000怎么办？ ：base64中可能出现的字符范围是固定的，但收到的数据里有超过范围的字符怎么办？比如收到个值为00000001的字节 ：对于这种数据出错的情况，你怎么办的这里就这么办
4、应用需要发送超过65535个字节的包怎么办 ：base64的字符只有64种来表示数据，对于一个值>64的字节要怎么表示？ ：base64可以把数据分成很多个字符来表示，这里为什么就不能把大数据分成很多个包后再传？
……………………………… 接下来大多都是无谓的口水了（我板凳看了2小时的热闹） ………………………………
还是回到LZ这个很单纯的问题上来吧，是记录长度拆分好呢，还是按特定分隔符来拆分好？
从计算机逻辑上来讲，其实没什么区别，都是要有校验有分割，而从人的思维逻辑上讲，我还是喜欢记录长度的方式。
因为如果用分隔符，就要对每个字节都进行转译，发送前转译，收到后还要转译回来，虽然对于编程来说，就是一个简单的循环语句，但在心理上，却有一种对所有数据都要进行变换的这种很麻烦的感觉。
而按长度来，只要处理少数几个字节，真正的数据体是原样copy的，虽然从编程语句上来说没什么变化，但从心理上，却有一种数据就是原样搬来搬去，这样清爽的感觉。
所以，我建议大家用长度。
qq120848369在22楼说的就是大众格式，LZ在26楼也赞同了。
--------原文： 头和尾基本用来做校验, 不是拿来做边界的. 头+类型+长度+数据+尾, 这种结构就可以. 拆包就是: 检验头, 然后拆出类型+长度, 然后根据长度拆数据, 然后检验尾巴.
-------- 顺便再啰嗦一下，我自己现在这个应用中，只传输控制命令，而且是加密成128字节的数据段，加解密的算法也是自己写的，本身就有校验，上层逻辑还有数据是否合法的判断，
所以在网络这块什么多余的都不用考虑，就一次128字节的收发，超时设为10秒，有错就重来，连错3次就重连，连续3次重连就拒绝此IP五分钟，逻辑上单纯又直白。
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一直不理解面试时为什么会问到tcp粘包相关知识，以及业务层对tcp粘包需要做的处理到底有哪些。
然后通过探索，总结，按照自己的思路理解一下：
1：协议栈只是负责把接收到的数据放入应用层缓冲区 ==》自己的误区，tcp是安全的流式传输，缓冲区接收到的数据必然是完整的，有序的，只会涉及到粘包处理，不涉其他，这里要考虑大包的多次接收。
2：获取缓冲区中的包，可能是多个小包粘合再一起的大包 ==》小包的粘包问题，需要再业务层做处理，nagle算法
3：获取缓冲区中的包，可能是一个大包拆分出的多个小包进行传输 ==》默认是MTU大小，协议栈会拆包，这个应该是协议栈做了处理，收到还是一个大包，我们只需要循环接收做业务处理（并不需要组包处理）。
==》recv时，根据长度用while循环做处理。
4：放入缓冲区中数据的完整性，协议栈是否是一次把一整个包放进来的，会有接收到一个大包，先放入缓冲区一半，有位置再放入下一半？（看看源码吧，协议栈是如何处理的？）
==》recv时，需要用while循环做多次的接收。
综上所述，我们需要关注的问题有：
1：对粘包问题做拆包处理。
2：对协议栈大包拆包后的数据做组包处理。 ==》协议栈会做，业务层不需要关注。 ==》流式可靠顺序传输的
3：recv一次时，不一定能获取到一整个包。
1：recv缓冲区中的数据，一次不一定全获取到包数据，需要根据返回值做处理。 ==》用while+业务实现包的完整性
2：tcp是流式的，安全的，所以面对的是字符流，能保证各个字节按顺序到达，不会乱序。 ==》直接接收，协议栈的拆包多次发送我们不关注。
4：如果要关注业务层的消息机制，消息的完整性，正确性，需要对消息做一定的协议处理。
思考一下处理方案：
1：发送固定长度的字节，不够时补充特定字符如0
2：末尾终结符 如\r\n,如FTP协议
3：区分消息为头部和消息体，收到足够的数据确定包的完整性
4：再应用层做拆包和粘包的处理。
可以参考netty对包进行处理。
总结：tcp是流式安全的，传输接收到的数据必然是顺序的，有序的，但是会有粘包，recv一次性接收不完全的现象，需要我们处理。
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/*************************************
通过测试demo，实现对tcp消息的接收处理：
1：作为服务端，接收客户端主动上报的各种消息。
2：自定义协议，做消息构造，方便消息完整性接收，数据校验，粘包处理
实现方案：
1：实现自定义协议的业务
2：增加tcp服务端业务，进行demo验证。
*************************************/
//触发accept 连接相关的处理
int demo_accept_exec(int epfd, int listenfd);
//触发数据接收的相关处理
int demo_recv_exec(ringbuffer_t *ringbuff, int epofd, int connectfd);
//创建服务端的fd
int demo_init_socket();
//加入epoll 真正的处理入口
int demo_server_exec(int listenfd);
//处理接收到的粘包报文
int check_recv_data(char *data, int len);
int SetNonblock(int fd) {
int flags;
flags = fcntl(fd, F_GETFL, 0);
if (flags < 0)
return flags;
flags |= O_NONBLOCK;
if (fcntl(fd, F_SETFL, flags) < 0)
return -1;
return 0;
}
//创建服务端socket fd
int demo_init_socket()
{
int fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
if(fd < 0)
{
printf("create socket fd error. \n");
return -1;
}
SetNonblock(fd);
struct sockaddr_in server_addr;
memset(&server_addr, 0, sizeof(server_addr));
server_addr.sin_family = AF_INET;
server_addr.sin_port = htons(9000);
server_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
//设置端口可重用 也可以设置缓冲区大小等
int optval = 1;
setsockopt(fd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &optval, sizeof(int));
bind(fd, (struct sockaddr*)&server_addr, sizeof(server_addr));
if(listen(fd, 20) < 0)
{
printf("listen sock fd error. \n");
}
printf(" listen 9000 port，create socket fd is %d \n", fd);
return fd;
}
//要么用accpet做连接监听，开始处理，
//用epoll实现连接与接收的消息通信。
int demo_server_exec(int listenfd)
{
//创建epfd 并把serverfd加入epfd中
int epfd = -1;
{
epfd = epoll_create(1);
if(epfd == -1)
{
printf("create epoll error \n");
close(listenfd);
return -1;
}
//把我们的fd加入到epoll中，只监听可读事件，连接处理
struct epoll_event event;
event.data.fd = listenfd;
event.events = EPOLLIN|EPOLLET;
if(epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_ADD, listenfd, &event) == -1)
{
printf("add listenfd to epoll error \n");
close(listenfd);
close(epfd);
return -1;
}
}
//创建缓冲区
ringbuffer_t * ringbuff = ringbuffer_create(1024*4);
if(ringbuff == NULL)
{
printf("create ringbuff error, ringbuff is null \n");
close(listenfd);
close(epfd);
return -1;
}
struct epoll_event event_wait[1024];
int nready = 0;
printf("start to exex server: \n");
while(1)
{
nready = epoll_wait(epfd, event_wait, 1024, 1000);
if(nready < 0)
{
if (errno == EINTR)// 信号被中断
{
printf("epoll_wait return and errno is EINTR \n");
continue;
}
printf("epoll_wait error. \n");
break;
}else if(nready == 0) // 超时，继续
{
// printf("epoll_wait timeout \n");
continue;
}
//已经准备就绪的fd
for(int i=0; i< nready; i++)
{
//处理可读
if(event_wait[i].events & EPOLLIN)
{
if(event_wait[i].data.fd == listenfd)
{
demo_accept_exec(epfd, listenfd);
}else
{
demo_recv_exec(ringbuff, epfd, event_wait[i].data.fd);
}
}
//这种情况下应该从epoll中移除，并关闭fd
//这里如果不是客户端发完就终止的业务，我们是不是不del，只有异常时del
if (event_wait[i].events & (EPOLLERR | EPOLLHUP))
{
printf("epoll error [EPOLLERR | EPOLLHUP].\n");
epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_DEL, event_wait[i].data.fd, NULL);
close(event_wait[i].data.fd);
}
}
}
ringbuffer_destroy(ringbuff);
return 0;
}
//开始进行accept处理并且把连接fd放入epoll中
int demo_accept_exec(int epfd, int listenfd)
{
struct sockaddr_in cliaddr;
socklen_t clilen = sizeof(cliaddr);
//进行accept接收，因为是et模式，所以需要循环接收
int clifd = -1;
while((clifd = accept(listenfd, (struct sockaddr*)&cliaddr, &clilen)) >= 0)
{
// if(clifd == -1)
// {
// if ((errno == EAGAIN) || (errno == EWOULDBLOCK))
// {
// /* 资源暂时不可读，再来一遍 */
// break; //这里应该重复读
// }
// //这里其实是异常的
// printf(" accept error: [%s]\n", strerror(errno));
// return -1;
// }
SetNonblock(clifd);
//加入epoll
struct epoll_event clifd_event;
clifd_event.data.fd = clifd;
clifd_event.events = EPOLLIN | EPOLLET; //ET模式要循环读
if(epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_ADD, clifd, &clifd_event) == -1)
{
printf(" epoll ctl error . \n");
close(clifd);
return -1;
}
printf("accept success. [%s:%d] connected \n", inet_ntoa(cliaddr.sin_addr), ntohs(cliaddr.sin_port));
}
return 0;
}
//这里只是处理了最常规的accept成功加入epoll以及有数据时的加入
// EPOLLERR 是read或者write时知道对端关闭了
// FFFF0D0A<header>len|data<tail>0D0AFEFE
int demo_recv_exec(ringbuffer_t *ringbuff, int epfd, int connectfd)
{
//因为这里用了et模式，所以要循环进行读
//定义一个缓冲区，对数据进行持续接收以及处理
printf("start to recv \n");
char recv_data [1024] = {0};
while(1)
{
//ET模式要一次性读完，读到缓冲区没有数据
//定义一个内存，每次读取，放入缓冲区中
int datalen = -1;
//读取所有的数据
while((datalen = read(connectfd, recv_data, 1024)) > 0)
{
printf("recv data is [%s] [%lu] [%d]\n", recv_data, strlen(recv_data), datalen);
if(ringbuffer_put(ringbuff, recv_data, datalen)== 0)
{
printf("put to ringbuff success \n");
}
memset(recv_data, 0 , 1024);
}
//应该是对端关闭 关闭fd，从epfd中移除该fd
//这里可以改为监听可写 写完后删除
if(datalen == 0)
{
if(epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_DEL, connectfd, 0) == -1)
{
printf("client disconnection error from epoll \n");
}else
{
printf("client disconnected success,clientfd is [%d] \n", connectfd);
}
close(connectfd);//这里做epoll的删除和fd的close，客户端在发送时会重连
break;
}
if(datalen < 0) //接收到最后一个报文的返回，这里循环接收必然触发
{
printf("DDDDD recv data len <0 \n");
if (errno == EWOULDBLOCK && errno == EINTR) //不做处理
{
continue;
}
// if(epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_DEL, connectfd, 0) == -1)
// {
// printf("client 1 disconnection error from epoll \n");
// }else
// {
// printf("client 1 disconnected success,clientfd is [%d] \n", connectfd);
// }
// close(connectfd);
break;
}
}
//获取ringbuff中的数据然后进行显示
int ringbuff_data_len = ringbuffer_get_len(ringbuff);
if(ringbuff_data_len == -1)
{
printf("get ringbuff dada error. \n");
return 0;
}
printf("get ringbuff data len is %d \n", ringbuff_data_len);
char * data = (char*)malloc(ringbuff_data_len +1);
memset(data, 0, ringbuff_data_len+1);
ringbuffer_get(ringbuff, data, ringbuff_data_len+1);
printf("get all data is [%ld][%s] \n", strlen(data), data);
check_recv_data(data, ringbuff_data_len);
//这里对取出来的数据做业务处理
free(data);
data =NULL;
return 0;
//每次读取完一次缓冲区的数据后，对读取到的数据做粘包处理的业务逻辑，应该不涉及丢包的
}
int exec_one_package_data(char* data, int len)
{
char * print_data = malloc(len+1);
memset(print_data, 0, len+1);
memcpy(print_data, data, len);
printf("111 one package data is [%s][%ld][%d] \n", print_data, strlen(print_data), len);
free(print_data);
return 0;
}
//对特定格式的数据做业务处理，单包处理
//这里的数据必然是有我们的终结符尾部的数据，
int exec_one_data(char* data, int len)
{
//为了打印
char * print_data = malloc(len+1);
memset(print_data, 0, len+1);
memcpy(print_data, data, len);
printf("one package data is [%s][%ld][%d] \n", print_data, strlen(print_data), len);
free(print_data);
//真正的业务处理，1：正确提取到内部数据
//我们的业务应该是只走这个
const char * start_str = "FFFF0D0A<header>";
char * ops;
ops = strstr(data, start_str);
if(ops == data)
{
//正确的一帧数据，去做正常业务处理
exec_one_package_data(data + strlen("FFFF0D0A<header>"), len -strlen("FFFF0D0A<header><tail>0D0AFEFE"));
}
if(ops == NULL)
{
printf("package data is error, not find start data. \n");
for(int i=0; i<len; i++)
{
printf("%c", *(data+i));
}
printf("\n");
}
if(ops != data)
{
printf("recv package data is error. ");
for(int i=0; i<len; i++)
{
printf("%c", *(data+i));
}
printf("\n");
exec_one_package_data(ops+ strlen("FFFF0D0A<header>"), len - strlen("FFFF0D0A<header><tail>0D0AFEFE") - (ops-data));
}
//至于中间包含header，通过日志分析把
return 0;
}
//客户端正常逻辑应该是 连接一次 然后发送，发送完后断开。
//如果客户端是长连接 连接一次，一直发送，上面是否能满足条件?
//如何实现tcp的长连接，以及如何用session管理
//也可以用mod，在recv后，监听可写，read后监听可读
//如果依赖于tcp的拆包，我们在业务层没有做拆包处理，这里直接循环接收即可，
//然后校验头和尾，做完整的包校验即可
//对接收到的数据做校验，拆包处理
int check_recv_data(char *data, int len)
{
if(len <= strlen("FFFF0D0A<header><tail>0D0AFEFE"))
{
printf("get data from ringbuff is error, and throw away data : %s.", data);
return -1;
}
//对接收到的数据做拆包处理
int datalen = -1;
char * onedata;
char * ops;
char * temp_data = data;
//因为包含着开始的头，所以这里用尾处理更方便
// const char * start_str = "FFFF0D0A<header>";
// while((ops = strstr(temp_data, start_str)) != NULL)
// {
// datalen = ops - temp_data;
// exec_one_data(temp_data, datalen);
// temp_data = ops;
// }
const char * end_str = "<tail>0D0AFEFE";
while((ops = strstr(temp_data, end_str)) != NULL)
{
datalen = ops - temp_data +strlen(end_str);
exec_one_data(temp_data, datalen);
temp_data = ops+strlen(end_str);
}
//有剩下的数据
if(temp_data - data != len)
{
printf("there is loss data: [%ld][%s] \n", strlen(temp_data), temp_data);
}
return 0;
}
//扔到ringbuff,然后每一次扔完，需要做校验处理
//暂定的tcp包的协议是 FFFF0D0A<header>len|data<tail>0D0AFEFE
//
//1：接收到对端的数据
//2：放入缓冲区中，可以是环形缓冲区
//3：对缓冲区中的数据做校验处理
//4：缓冲区对完整数据做业务处理，不完整的数据做等待或者丢弃处理
int main()
{
int fd = demo_init_socket();
if(fd < 0)
{
printf("create fd error is %d \n", fd);
return -1;
}
printf("create fd success is %d \n", fd);
//开始循环进行处理
demo_server_exec(fd);
printf("main func end\n");
return 0;
}
//这里假设报文数据够小，每一次对应的缓冲区都能取完，取到异常的数据那就丢弃
//不然，这里的方案就会复杂，需要管理每一个fd对应的缓冲区的ringbuffer
