一種tcp網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)中防粘包的方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明所提供的一種TCP網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)防粘包的方法及系統(tǒng)，通過采用循環(huán)隊列緩存網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，并提供操作接口，對數(shù)據(jù)進行處理。由于數(shù)據(jù)是循環(huán)存儲的，當(dāng)循環(huán)隊列存儲到結(jié)尾處以后，接下來接收的數(shù)據(jù)，會循環(huán)存儲在循環(huán)隊列開始處，而讀取過的循環(huán)隊列中數(shù)據(jù)會被清除，因此，接收到的數(shù)據(jù)會循環(huán)存儲到隊列中，且使用該方法及系統(tǒng)，調(diào)用者不必維護很多的參數(shù)，在不降低傳輸效率的同時，減少了TCP網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)時，發(fā)生數(shù)據(jù)包之間的粘包，導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸錯誤的可能。
【專利說明】
一種TCP網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)中防粘包的方法及系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及信息通信領(lǐng)域，尤其涉及的是一種TCP傳輸數(shù)據(jù)時防粘包的方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]TCP是面向連接的傳輸層協(xié)議，其目標(biāo)是提供可靠的端到端連接，保證信息有序無誤的傳輸，它除了提供基本的數(shù)據(jù)傳輸功能外，還采用了數(shù)據(jù)編號、校驗和計算、數(shù)據(jù)確認等一系列措施來保證可靠性。
[0003]TCP粘包是指發(fā)送方發(fā)送的若干數(shù)據(jù)包在接收方接收時粘成一包，從接收緩沖區(qū)看，后一包數(shù)據(jù)的頭緊接著前一包數(shù)據(jù)的尾。造成粘包現(xiàn)象的原因是多方面的，它既可能由發(fā)送方造成，也可能由接收方造成。發(fā)送方引起的粘包是由TCP協(xié)議本身造成的，TCP為提高傳輸效率，發(fā)送方往往要收集到足夠多的數(shù)據(jù)后才發(fā)送一包數(shù)據(jù)。若連續(xù)幾次發(fā)送的數(shù)據(jù)都很少，通常TCP會根據(jù)優(yōu)化算法把這些數(shù)據(jù)合成一包后一次發(fā)送出去，這樣接收方就收到了粘包數(shù)據(jù)。接收方引起的粘包是由于接收方用戶進程不及時接收數(shù)據(jù)，從而導(dǎo)致粘包現(xiàn)象。這是因為接收方先把收到的數(shù)據(jù)放在系統(tǒng)接收緩沖區(qū)，用戶進程從該緩沖區(qū)取數(shù)據(jù)，若下一包數(shù)據(jù)到達時前一包數(shù)據(jù)尚未被用戶進程取走，則下一包數(shù)據(jù)放到系統(tǒng)接收緩沖區(qū)時就接到前一包數(shù)據(jù)之后，而用戶進程根據(jù)預(yù)先設(shè)定的緩沖區(qū)大小從系統(tǒng)接收緩沖區(qū)取數(shù)據(jù)，這樣就一次取到了多包數(shù)據(jù)。粘包情況有兩種，一種是粘在一起的包都是完整的數(shù)據(jù)包，另一種情況是粘在一起的包有不完整的包。
[0004]不是所有的粘包現(xiàn)象都需要處理，若傳輸?shù)臄?shù)據(jù)是不帶結(jié)構(gòu)的連續(xù)流數(shù)據(jù)(如文件傳輸)，則不必把粘連的包分開。但在實際應(yīng)用中，傳輸?shù)臄?shù)據(jù)一般是帶結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)，這時就需要做分包處理。
[0005]但在實際應(yīng)用中，傳輸?shù)臄?shù)據(jù)一般是帶結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)，這時就需要做分包處理。
[0006]通常情況下，為了避免數(shù)據(jù)粘包，現(xiàn)有技術(shù)中采用一些方法避免:一是通過設(shè)置socket參數(shù)，強制立即發(fā)送數(shù)據(jù)，而不是等到緩沖區(qū)滿后才發(fā)送；二是對于接收方引起的粘包，則可通過優(yōu)化程序設(shè)計、精簡接收進程工作量、提高接收進程優(yōu)先級等措施，使其及時接收數(shù)據(jù)，從而盡量避免粘包現(xiàn)象；三是由接收方控制，將一包數(shù)據(jù)按結(jié)構(gòu)字段，人為控制分多次接收，然后合并，通過這種手段來避免粘包。以上提到的三種措施，都有其不足之處。第一種編程設(shè)置方法雖然可以避免發(fā)送方引起的粘包，但卻取消了優(yōu)化算法，降低了網(wǎng)絡(luò)發(fā)送效率，影響應(yīng)用程序的性能。第二種方法只能減少粘包的可能性，但并不能完全避免粘包，當(dāng)發(fā)送頻率較高時，或由于網(wǎng)絡(luò)突發(fā)可能使某個時間段數(shù)據(jù)包到達接收方較快，接收方還是有可能來不及接收，從而導(dǎo)致粘包。第三種方法雖然避免了粘包，但應(yīng)用程序的效率較低，對實時應(yīng)用的場合不適合。
[0007]現(xiàn)有使用的一種比較周全的解決方法是:接收方創(chuàng)建一個預(yù)處理線程，對接收到的數(shù)據(jù)包進行預(yù)處理，將粘連的包分開。具體的:將接收的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)存儲在數(shù)組中，從數(shù)組的開始位置，讀取長度字段L，如果數(shù)組中的有效數(shù)據(jù)大于等于L，則根據(jù)L，從數(shù)組中提取出一個數(shù)據(jù)包P，然后，將數(shù)組的剩余數(shù)據(jù)，重新移動到數(shù)組的開始位置，再繼續(xù)接收數(shù)據(jù)或者分析剩余數(shù)據(jù)是否滿足提取一個數(shù)據(jù)包的條件。此方法的缺點是，當(dāng)處理完數(shù)據(jù)后，必須將數(shù)據(jù)重新移動到數(shù)組的開始位置，否則在繼續(xù)接收數(shù)據(jù)時，可能因數(shù)組剩余空間不足而無法完全接收網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，另外，數(shù)組的有效數(shù)據(jù)長度，需要額外的參數(shù)維護。
[0008]因此，現(xiàn)有技術(shù)存在缺陷，有待于改進和發(fā)展。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的TCP網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)時由于TCP網(wǎng)絡(luò)傳輸本身或者接收方不能及時接收數(shù)據(jù)的原因，導(dǎo)致傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包之間發(fā)生粘包的缺陷，提供一種TCP傳輸數(shù)據(jù)時防粘包的方法及系統(tǒng)。
[0010]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
一種TCP傳輸數(shù)據(jù)時防粘包的方法，其中，應(yīng)用于數(shù)據(jù)接收方，所述方法包括:
A、預(yù)先在傳輸數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)域中建立循環(huán)隊列；
B、接收來自發(fā)送方的數(shù)據(jù)，并將接收的數(shù)據(jù)依次排列存儲到循環(huán)隊列中，并從存儲數(shù)據(jù)的開始位置判斷循環(huán)隊列中存儲的數(shù)據(jù)是否含有完整的數(shù)據(jù)包，若含有則執(zhí)行步驟C，否則重復(fù)本步驟；
C、提取該完整的數(shù)據(jù)包，并清除所述循環(huán)隊列中已提取的該完整的數(shù)據(jù)包所對應(yīng)的數(shù)據(jù)；同時對所述循環(huán)隊列中接收到的數(shù)據(jù)是否排列到循環(huán)隊列的結(jié)尾處進行判斷，若排列到結(jié)尾處，則執(zhí)行步驟D，否則返回步驟B ；
D、將后續(xù)接收到的數(shù)據(jù)從循環(huán)隊列的開始位置進行下一循環(huán)的存儲。
[0011]所述TCP傳輸數(shù)據(jù)時防粘包的方法，其中，在上述步驟A還包括步驟Al:
Al、在循環(huán)隊列中設(shè)置用于對其中存儲數(shù)據(jù)的開始位置和結(jié)束位置進行定位的開始定位標(biāo)識和結(jié)束定位標(biāo)識。
[0012]所述TCP傳輸數(shù)據(jù)時防粘包的方法，其中，所述步驟C中還包括:
清除所述循環(huán)隊列中完整數(shù)據(jù)包所對應(yīng)的數(shù)據(jù)之后，所述開始定位標(biāo)識自動移動到下一完整數(shù)據(jù)包所對應(yīng)存儲位置的開始端；
所述步驟B中還包括:
將接收的數(shù)據(jù)依次排列存儲到循環(huán)隊列中以后，所述結(jié)束定位標(biāo)識自動移動到數(shù)據(jù)存儲的結(jié)束位置。
[0013]所述TCP傳輸數(shù)據(jù)時防粘包的方法，其中，在上述步驟C中還包括:判斷循環(huán)隊列中存儲的數(shù)據(jù)是否含有完整的數(shù)據(jù)包的方法為:判斷預(yù)定數(shù)據(jù)長度是否小于等于循環(huán)隊列中存儲的有效數(shù)據(jù)長度，若小于等于則判定為含有完整的數(shù)據(jù)包，否則判定為不含有；
所述有效數(shù)據(jù)長度為:當(dāng)開始定位標(biāo)識在結(jié)束定位標(biāo)識之前時，位于所述開始定位標(biāo)識和結(jié)束定位標(biāo)識之間的隊列長度，當(dāng)開始定位標(biāo)識在結(jié)束定位標(biāo)識之后時，則位于所述開始定位標(biāo)識之后和位于結(jié)束定位標(biāo)識之前的隊列長度。
[0014]所述TCP傳輸數(shù)據(jù)時防粘包的方法，其中，所述步驟A之前還包括步驟:
預(yù)先在用于傳輸數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)域中設(shè)置用于建立循環(huán)隊列的內(nèi)存空間。
[0015]一種TCP傳輸數(shù)據(jù)時防粘包的系統(tǒng)，其中，應(yīng)用于數(shù)據(jù)接收方，所述系統(tǒng)包括: 循環(huán)隊列建立模塊，用于預(yù)先在傳輸數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)域中建立循環(huán)隊列；數(shù)據(jù)存儲判斷模塊，用于接收來自發(fā)送方的數(shù)據(jù)，并將接收的數(shù)據(jù)依次排列存儲到循環(huán)隊列中，并從存儲數(shù)據(jù)的開始位置判斷循環(huán)隊列中存儲的數(shù)據(jù)是否含有完整的數(shù)據(jù)包；數(shù)據(jù)提取及清除模塊，用于提取該完整的數(shù)據(jù)包，并清除所述循環(huán)隊列中已提取的該完整的數(shù)據(jù)包所對應(yīng)的數(shù)據(jù)；同時對所述循環(huán)隊列中接收到的數(shù)據(jù)是否排列到循環(huán)隊列的結(jié)尾處進行判斷；
循環(huán)存儲模塊，用于當(dāng)所述循環(huán)隊列中接收到的數(shù)據(jù)排列到循環(huán)隊列的結(jié)尾處，則將后續(xù)接收到的數(shù)據(jù)從循環(huán)隊列的開始位置進行下一循環(huán)的存儲。
[0016]所述TCP傳輸數(shù)據(jù)時防粘包的系統(tǒng)，其中，所述循環(huán)隊列建立模塊包括標(biāo)識定位單元；
所述標(biāo)識定位單元，用于在循環(huán)隊列中設(shè)置用于對其中存儲數(shù)據(jù)的開始位置和結(jié)束位置進行定位的開始定位標(biāo)識和結(jié)束定位標(biāo)識。
[0017]所述TCP傳輸數(shù)據(jù)時防粘包的系統(tǒng)，其中，所述數(shù)據(jù)存儲判斷模塊包括結(jié)束定位標(biāo)識移動單元；所述數(shù)據(jù)提取及清除模塊包括開始定位標(biāo)識移動單元；
所述開始定位標(biāo)識移動單元，用于當(dāng)清除所述循環(huán)隊列中完整數(shù)據(jù)包所對應(yīng)的數(shù)據(jù)之后，將所述開始定位標(biāo)識自動移動到下一完整數(shù)據(jù)包所對應(yīng)存儲位置的開始端；
所述結(jié)束定位標(biāo)識移動單元，用于將接收的數(shù)據(jù)依次排列存儲到循環(huán)隊列中以后，所述結(jié)束定位標(biāo)識自動移動到數(shù)據(jù)存儲的結(jié)束位置。
[0018]所述TCP傳輸數(shù)據(jù)時防粘包的系統(tǒng)，其中，所述系統(tǒng)還包括:內(nèi)存設(shè)置模塊；
所述內(nèi)存設(shè)置模塊，用于預(yù)先在用于傳輸數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)域中設(shè)置用于建立循環(huán)隊列的內(nèi)存空間。
[0019]有益效果:本發(fā)明所提供的一種TCP網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)防粘包的方法及系統(tǒng)，通過采用循環(huán)隊列緩存網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，并提供操作接口，對數(shù)據(jù)進行處理。由于數(shù)據(jù)是循環(huán)存儲的，當(dāng)循環(huán)隊列存儲到結(jié)尾處以后，接下來接收的數(shù)據(jù)，會循環(huán)存儲在循環(huán)隊列開始處，而讀取過的循環(huán)隊列中數(shù)據(jù)會被清除，因此，接收到的數(shù)據(jù)會循環(huán)存儲到隊列中，且使用該方法及系統(tǒng)，調(diào)用者不必維護很多的參數(shù)，在不降低傳輸效率的同時，減少了 TCP網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)時，發(fā)生粘包現(xiàn)象導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸錯誤的可能。
【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明提供的一種TCP網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)防粘包的方法的步驟流程圖。
[0021]圖2a-圖2e為本發(fā)明提供的一種TCP網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)防粘包的方法中循環(huán)隊列存儲數(shù)據(jù)的排列示意圖。
[0022]圖3為本發(fā)明提供的一種TCP網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)防粘包的方法具體實施例示意圖。
[0023]圖4為本發(fā)明提供的一種TCP網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)防粘包的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理示意圖。
【具體實施方式】
[0024]本發(fā)明提供了一種TCP網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)防粘包的方法及系統(tǒng)，以下結(jié)合附圖本發(fā)明的實施例對所述方法及系統(tǒng)進行詳細說明。
[0025]基于在現(xiàn)有技術(shù)中通過在接收方緩沖內(nèi)存中創(chuàng)建一個預(yù)處理線程，首先將接收到的數(shù)據(jù)包進行預(yù)處理，其中，由于需要在每次提取出數(shù)組中的存儲的完整數(shù)據(jù)包后，剩下存儲的數(shù)據(jù)需要重新移動到數(shù)組的開始位置，然后再繼續(xù)接收數(shù)據(jù)和從剩下存儲的數(shù)據(jù)中提取完整數(shù)據(jù)包，從帶來每次提起數(shù)據(jù)都必須移動剩下的存儲數(shù)據(jù)和數(shù)值中存儲的數(shù)據(jù)需要額外的維護等諸問題，本發(fā)明提供了一種使用循環(huán)隊列進行數(shù)據(jù)存儲防止數(shù)據(jù)包之間發(fā)生粘包的方法。
[0026]本發(fā)明提供了一種TCP傳輸數(shù)據(jù)時防粘包的方法，應(yīng)用于數(shù)據(jù)接收方，如圖1所示，所述方法包括以下步驟:
S1、預(yù)先在傳輸數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)域中建立循環(huán)隊列。
[0027]為了防止發(fā)送方發(fā)出的，而接收方不能及時接收的數(shù)據(jù)包發(fā)生粘包的情況，在本步驟中首先在用于存儲傳輸數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)域中建立循環(huán)隊列，所述循環(huán)隊列用于對緩沖區(qū)域內(nèi)保持的數(shù)據(jù)進行循環(huán)存儲。
[0028]S2、接收來自發(fā)送方的數(shù)據(jù)，并將接收的數(shù)據(jù)依次排列存儲到循環(huán)隊列中，并從存儲數(shù)據(jù)的開始位置判斷循環(huán)隊列中存儲的數(shù)據(jù)是否含有完整的數(shù)據(jù)包，若含有則執(zhí)行步驟C，否則重復(fù)本步驟。
[0029]接收發(fā)送方發(fā)出的數(shù)據(jù)，將接收到的數(shù)據(jù)按照接收的先后順序依次排列到循環(huán)隊列中。從存儲隊列的開始位置對隊列中是否已經(jīng)接收到完整的數(shù)據(jù)包進行判斷，若接收到則執(zhí)行步驟S3，否則繼續(xù)接收數(shù)據(jù)。
[0030]S3、提取該完整的數(shù)據(jù)包，并清除所述循環(huán)隊列中已提取的該完整的數(shù)據(jù)包所對應(yīng)的數(shù)據(jù)；同時對所述循環(huán)隊列中接收到的數(shù)據(jù)是否排列到循環(huán)隊列的結(jié)尾處進行判斷，若排列到結(jié)尾處，則執(zhí)行步驟S4，否則返回步驟S2。
[0031]提取上述步驟S2中檢測到的完整的數(shù)據(jù)包，復(fù)制所述數(shù)據(jù)包中包含的內(nèi)容，并清除循環(huán)隊列中包含的所述數(shù)據(jù)包所對應(yīng)的數(shù)據(jù)，從而是循環(huán)隊列中所述數(shù)據(jù)包所占用的位置空閑，便于下一數(shù)據(jù)包的存儲。
[0032]S4、將后續(xù)接收到的數(shù)據(jù)從循環(huán)隊列的開始位置進行下一循環(huán)的存儲
將接下來接收到的數(shù)據(jù)從循環(huán)隊列的開始位置進行下一循環(huán)的存儲，即從循環(huán)隊列的開始位置重新開始進行數(shù)據(jù)的存儲。
[0033]本發(fā)明為時數(shù)據(jù)在循環(huán)隊列中循環(huán)存儲，即讀取數(shù)據(jù)時，從每次均從循環(huán)隊列中保存數(shù)據(jù)的有效開始端進行讀取，并將讀取后的數(shù)據(jù)清除，則存儲數(shù)據(jù)的開始位置隨著數(shù)據(jù)包的清除也移動到下一個存儲數(shù)據(jù)包的開始位置，而當(dāng)接收到的數(shù)據(jù)排列存儲到循環(huán)隊列的結(jié)尾處時，則自動從循環(huán)隊列的開始端進行存儲，從而實現(xiàn)了在存儲的數(shù)據(jù)的存儲位置不變的前提下，防止數(shù)據(jù)包之間的粘包問題，提高了傳輸數(shù)據(jù)的效率。
[0034]為了能更好的對循環(huán)隊列中存儲數(shù)據(jù)的開始端和結(jié)束端進行定位，在上述步驟SI還包括步驟Sll:
S11、在循環(huán)隊列中設(shè)置用于對其中存儲數(shù)據(jù)的開始位置和結(jié)束位置進行定位的開始定位標(biāo)識和結(jié)束定位標(biāo)識。
[0035]如圖2a中所示，在循環(huán)隊列未開始存儲數(shù)據(jù)之前，在循環(huán)隊列的存儲數(shù)據(jù)的位置標(biāo)示有數(shù)據(jù)存儲的開始位置和結(jié)束位置，如圖中以begin標(biāo)識存儲數(shù)據(jù)的開始處，以end標(biāo)識存儲數(shù)據(jù)的結(jié)束處。由于圖2a中循環(huán)隊列中未存儲數(shù)據(jù)，因此其上顯示的begin標(biāo)識和end標(biāo)識位于循環(huán)隊列同一位置。
[0036]如圖2b為循環(huán)隊列中存儲有數(shù)據(jù)包Pl和P2的示意圖，如圖所示，循環(huán)隊列中從接收方接收到數(shù)據(jù)包Pl和P2，并使用開始定位標(biāo)識和結(jié)束定位標(biāo)識對其中存儲的數(shù)據(jù)的位置進行標(biāo)識，如圖所示，begin標(biāo)識表示為開始定位標(biāo)識，其位于數(shù)據(jù)包Pl存儲位置之前，所述end標(biāo)識表示結(jié)束定位標(biāo)識，其位于數(shù)據(jù)包P2存儲位置之后。
[0037]圖2c為當(dāng)從開始定位標(biāo)識處開始進行完整數(shù)據(jù)包的檢測，當(dāng)檢測到循環(huán)隊列中存儲有完整數(shù)據(jù)包P1，將完整數(shù)據(jù)包Pl提取并清除后，循環(huán)隊列中存儲數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖所示，當(dāng)數(shù)據(jù)包被清除后，其中存儲數(shù)據(jù)包Pl的位置空閑，因此開始定位標(biāo)識移動中其中存儲的數(shù)據(jù)包P2的開始處，對循環(huán)隊列中存儲數(shù)據(jù)的開始位置進行定位。
[0038]圖2d為在上述圖2c中表述的狀態(tài)下循環(huán)隊列中再次接收到數(shù)據(jù)包P3時，將其進行存儲，則結(jié)束定位標(biāo)識自動移動到數(shù)據(jù)包P3之后，即圖中所示的end標(biāo)識根據(jù)循環(huán)隊列中存儲數(shù)據(jù)發(fā)生了改變，發(fā)生了移動。
[0039]圖2e為當(dāng)循環(huán)隊列存儲的數(shù)據(jù)已經(jīng)到的隊列的結(jié)尾處，則結(jié)束定位標(biāo)識自動返回到循環(huán)隊列的開始端，對接收到的數(shù)據(jù)所存儲的位置進行定位，也即是當(dāng)數(shù)據(jù)包P5保存在循環(huán)隊列的開始端時，則將數(shù)據(jù)包P5結(jié)束段標(biāo)識為數(shù)據(jù)存儲的結(jié)束位置，并將其新接收到的數(shù)據(jù)包存儲在end位置后面的空閑緩存區(qū)域，并從begin標(biāo)識位置檢測是否存儲有完整數(shù)據(jù)包，并提取完整的數(shù)據(jù)包后，清除相對應(yīng)的數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)對接收到的數(shù)據(jù)進行循環(huán)存儲。
[0040]如上述圖2b-圖2c所述,步驟S4中還包括:
清除所述循環(huán)隊列中完整數(shù)據(jù)包所對應(yīng)的數(shù)據(jù)之后，所述開始定位標(biāo)識自動移動到下一完整數(shù)據(jù)包所對應(yīng)存儲位置的開始端；
如上述所述圖2a_圖2b所述,步驟S2中還包括:
將接收的數(shù)據(jù)依次排列存儲到循環(huán)隊列中以后，所述結(jié)束定位標(biāo)識自動移動到數(shù)據(jù)存儲的結(jié)束位置。
[0041]為了能更加準(zhǔn)確的對循環(huán)隊列中是否含有完整的數(shù)據(jù)包，在上述步驟S3中判斷循環(huán)隊列中存儲的數(shù)據(jù)是否含有完整的數(shù)據(jù)包的方法為:判斷預(yù)定數(shù)據(jù)長度是否小于等于循環(huán)隊列中存儲的有效數(shù)據(jù)長度，若小于等于則判定為含有完整的數(shù)據(jù)包，否則判定為不含有完整的數(shù)據(jù)包；
所述有效數(shù)據(jù)長度為:當(dāng)開始定位標(biāo)識在結(jié)束定位標(biāo)識之前時，位于所述開始定位標(biāo)識和結(jié)束定位標(biāo)識之間的隊列長度，當(dāng)開始定位標(biāo)識在結(jié)束定位標(biāo)識之后時，則位于所述開始定位標(biāo)識之后和位于結(jié)束定位標(biāo)識之前的隊列長度。例如圖2d中循環(huán)隊列中存儲數(shù)據(jù)的有效數(shù)據(jù)長度為begin標(biāo)識(即開始定位標(biāo)識)與end標(biāo)識(即結(jié)束定位標(biāo)識)之間的數(shù)據(jù)長度，而圖2e中循環(huán)隊列中存儲數(shù)據(jù)的有效數(shù)據(jù)長度為begin標(biāo)識(即所述開始定位標(biāo)識)之后和位于end標(biāo)識(即結(jié)束定位標(biāo)識)之前的數(shù)據(jù)長度。
[0042]為了能緩存區(qū)域中建立循環(huán)隊列，在所述步驟SI之前還包括步驟:
SO、預(yù)先在用于傳輸數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)域中設(shè)置用于建立循環(huán)隊列的內(nèi)存空間。
[0043]如圖3所示為本發(fā)明所提供的一種TCP傳輸數(shù)據(jù)時防粘包的方法在具體實施例時的步驟流程圖，如圖所示，在具體進行實施時，所述方法包括以下步驟:
H1、開始時，首先建立用于對發(fā)送方發(fā)送的數(shù)據(jù)進行預(yù)先存儲的循環(huán)隊列。
[0044]H2、接收TCP傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)寫入循環(huán)隊列中，并實時根據(jù)循環(huán)隊列中存儲的數(shù)據(jù)處于的位置移動結(jié)束定位標(biāo)識。
[0045]H3、在將接收到的數(shù)據(jù)存儲入循環(huán)隊列的同時，數(shù)據(jù)的接收方從開始定位標(biāo)識位置讀取長度為I的字段，并判斷該字段長度是否小于等于有效數(shù)據(jù)長度，若小于等于則將其判定在循環(huán)隊列中存在至少一個完整的數(shù)據(jù)包，則執(zhí)行步驟H5，否則，返回到步驟H2繼續(xù)接收數(shù)據(jù)，說明循環(huán)隊列中不存在完整的數(shù)據(jù)包。
[0046]H5、提取檢測到的完整的數(shù)據(jù)包，并清空該數(shù)據(jù)包在循環(huán)隊列中的數(shù)據(jù)，并移動開始定位標(biāo)識到下一個數(shù)據(jù)包存儲的開始位置。
[0047]以c++語言為例，循環(huán)隊列提供的接口如下:
1、long init(long size)
循環(huán)隊列開辟大小為size的內(nèi)存空間。
[0048]2、long writeBuffer (const char *pData, long len)
TCP接收到長度為len的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，寫入到循環(huán)隊列。
[0049]3、long readBuffer (char *pBuf, long len)
從循環(huán)隊列begin位置開始，取出長度為Ien的數(shù)據(jù)。
[0050]4、long readBytes (char *pBuf, long len)
從循環(huán)隊列begin位置開始，讀取長度為Ien的數(shù)據(jù)。
[0051]5、long getDataLengthO 返回循環(huán)隊列中有效數(shù)據(jù)的長度。
[0052]6、1nggetBufferSize O 返回循環(huán)隊列的大小。
[0053]的區(qū)別是,readBuffer讀取數(shù)據(jù)后，會移動begin游標(biāo)的位置，即取出了網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，而readBytes僅將數(shù)據(jù)拷貝一份，也即是僅僅用于對預(yù)設(shè)的數(shù)據(jù)長度是否小于等于存儲數(shù)據(jù)的有效長度，小于等于，則通過readBuffer讀取數(shù)據(jù)，否則并不通過readBuffer讀取數(shù)據(jù)。
[0054]在上述方法的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還提供了一種TCP傳輸數(shù)據(jù)時防粘包的系統(tǒng)，如圖4所示，所述系統(tǒng)包括:
循環(huán)隊列建立模塊10，用于預(yù)先在傳輸數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)域中建立循環(huán)隊列；其功能如上述步驟SI所述。
[0055]數(shù)據(jù)接收存儲模塊20，用于接收來自發(fā)送方的數(shù)據(jù)，并將接收的數(shù)據(jù)依次排列存儲到循環(huán)隊列中；其功能如上述步驟S2所述。
[0056]數(shù)據(jù)包判斷模塊30，用于從存儲數(shù)據(jù)的開始位置判斷循環(huán)隊列中存儲的數(shù)據(jù)是否含有完整的數(shù)據(jù)包；其功能如上述步驟S3所述。
[0057]數(shù)據(jù)提取及清除模塊40，用于當(dāng)所述數(shù)據(jù)包判斷模塊中判定出含有完整的數(shù)據(jù)包時，則提取該完整的數(shù)據(jù)包，并清除該數(shù)據(jù)包所對應(yīng)的數(shù)據(jù)；其功能如上述步驟S4所述。
[0058]循環(huán)存儲模塊50，用于當(dāng)檢測所述循環(huán)隊列中接收到的數(shù)據(jù)排列到循環(huán)隊列的結(jié)尾處，則自動將后續(xù)接收到的數(shù)據(jù)從循環(huán)隊列的開始位置進行下一循環(huán)的存儲。其功能如上述步驟S5所述。
[0059]所述循環(huán)隊列建立模塊包括標(biāo)識定位單元；
所述標(biāo)識定位單元，用于在循環(huán)隊列中設(shè)置用于對其中存儲數(shù)據(jù)的開始位置和結(jié)束位置進行定位的開始定位標(biāo)識和結(jié)束定位標(biāo)識。
[0060]所述數(shù)據(jù)提取及清除模塊包括結(jié)束定位標(biāo)識移動單元；所述數(shù)據(jù)接收存儲模塊包括開始定位標(biāo)識移動單元；
所述開始定位標(biāo)識移動單元，用于當(dāng)清除所述循環(huán)隊列中完整數(shù)據(jù)包所對應(yīng)的數(shù)據(jù)之后，將所述開始定位標(biāo)識自動移動到下一完整數(shù)據(jù)包所對應(yīng)存儲位置的開始端；
所述結(jié)束定位標(biāo)識移動單元，用于將接收的數(shù)據(jù)依次排列存儲到循環(huán)隊列中以后，所述結(jié)束定位標(biāo)識自動移動到數(shù)據(jù)存儲的結(jié)束位置。
[0061]所述系統(tǒng)還包括:內(nèi)存設(shè)置模塊；
所述內(nèi)存設(shè)置模塊，用于預(yù)先在用于傳輸數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)域中設(shè)置用于建立循環(huán)隊列的內(nèi)存空間。
[0062]本發(fā)明所提供的一種TCP網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)防粘包的方法及系統(tǒng)，通過采用循環(huán)隊列緩存網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，并提供操作接口，對數(shù)據(jù)進行處理。由于數(shù)據(jù)是循環(huán)存儲的，當(dāng)循環(huán)隊列存儲到結(jié)尾處以后，接下來接收的數(shù)據(jù)，會循環(huán)存儲在循環(huán)隊列開始處，而讀取過的循環(huán)隊列中數(shù)據(jù)會被清除，因此，接收到的數(shù)據(jù)會循環(huán)存儲到隊列中，且使用該方法及系統(tǒng)，調(diào)用者不必維護很多的參數(shù)，在不降低傳輸效率的同時，減少了 TCP網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)時，發(fā)生數(shù)據(jù)包粘包的現(xiàn)象，導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸錯誤的可能。
[0063]應(yīng)當(dāng)理解的是，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進或變換，而所有這些改進和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種TCP傳輸數(shù)據(jù)時防粘包的方法，其特征在于，應(yīng)用于數(shù)據(jù)接收方，所述方法包括: A、預(yù)先在傳輸數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)域中建立循環(huán)隊列； B、接收來自發(fā)送方的數(shù)據(jù)，并將接收的數(shù)據(jù)依次排列存儲到循環(huán)隊列中，并從存儲數(shù)據(jù)的開始位置判斷循環(huán)隊列中存儲的數(shù)據(jù)是否含有完整的數(shù)據(jù)包，若含有則執(zhí)行步驟C，否則重復(fù)本步驟； C、提取該完整的數(shù)據(jù)包，并清除所述循環(huán)隊列中已提取的該完整的數(shù)據(jù)包所對應(yīng)的數(shù)據(jù)；同時對所述循環(huán)隊列中接收到的數(shù)據(jù)是否排列到循環(huán)隊列的結(jié)尾處進行判斷，若排列到結(jié)尾處，則執(zhí)行步驟D，否則返回步驟B ； D、將后續(xù)接收到的數(shù)據(jù)從循環(huán)隊列的開始位置進行下一循環(huán)的存儲。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述TCP傳輸數(shù)據(jù)時防粘包的方法，其特征在于，在上述步驟A還包括步驟Al: Al、在循環(huán)隊列中設(shè)置用于對其中存儲數(shù)據(jù)的開始位置和結(jié)束位置進行定位的開始定位標(biāo)識和結(jié)束定位標(biāo)識。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述TCP傳輸數(shù)據(jù)時防粘包的方法，其特征在于，所述步驟C中還包括: 清除所述循環(huán)隊列中完整數(shù)據(jù)包所對應(yīng)的數(shù)據(jù)之后，所述開始定位標(biāo)識自動移動到下一完整數(shù)據(jù)包所對應(yīng)存儲位置的開始端； 所述步驟B中還包括: 將接收的數(shù)據(jù)依次排列存儲到循環(huán)隊列中以后，所述結(jié)束定位標(biāo)識自動移動到數(shù)據(jù)存儲的結(jié)束位置。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述TCP傳輸數(shù)據(jù)時防粘包的方法，其特征在于，在上述步驟C中還包括:判斷循環(huán)隊列中存儲的數(shù)據(jù)是否含有完整的數(shù)據(jù)包的方法為:判斷預(yù)定數(shù)據(jù)長度是否小于等于循環(huán)隊列中存儲的有效數(shù)據(jù)長度，若小于等于則判定為含有完整的數(shù)據(jù)包，否則判定為不含有； 所述有效數(shù)據(jù)長度為:當(dāng)開始定位標(biāo)識在結(jié)束定位標(biāo)識之前時，位于所述開始定位標(biāo)識和結(jié)束定位標(biāo)識之間的隊列長度，當(dāng)開始定位標(biāo)識在結(jié)束定位標(biāo)識之后時，則位于所述開始定位標(biāo)識之后和位于結(jié)束定位標(biāo)識之前的隊列長度。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述TCP傳輸數(shù)據(jù)時防粘包的方法，其特征在于，所述步驟A之前還包括步驟: 預(yù)先在用于傳輸數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)域中設(shè)置用于建立循環(huán)隊列的內(nèi)存空間。6.一種TCP傳輸數(shù)據(jù)時防粘包的系統(tǒng)，其特征在于，應(yīng)用于數(shù)據(jù)接收方，所述系統(tǒng)包括: 循環(huán)隊列建立模塊，用于預(yù)先在傳輸數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)域中建立循環(huán)隊列；數(shù)據(jù)存儲判斷模塊，用于接收來自發(fā)送方的數(shù)據(jù)，并將接收的數(shù)據(jù)依次排列存儲到循環(huán)隊列中，并從存儲數(shù)據(jù)的開始位置判斷循環(huán)隊列中存儲的數(shù)據(jù)是否含有完整的數(shù)據(jù)包；數(shù)據(jù)提取及清除模塊，用于提取該完整的數(shù)據(jù)包，并清除所述循環(huán)隊列中已提取的該完整的數(shù)據(jù)包所對應(yīng)的數(shù)據(jù)；同時對所述循環(huán)隊列中接收到的數(shù)據(jù)是否排列到循環(huán)隊列的結(jié)尾處進行判斷； 循環(huán)存儲模塊，用于當(dāng)所述循環(huán)隊列中接收到的數(shù)據(jù)排列到循環(huán)隊列的結(jié)尾處，則將后續(xù)接收到的數(shù)據(jù)從循環(huán)隊列的開始位置進行下一循環(huán)的存儲。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述TCP傳輸數(shù)據(jù)時防粘包的系統(tǒng)，其特征在于，所述循環(huán)隊列建立模塊包括標(biāo)識定位單元； 所述標(biāo)識定位單元，用于在循環(huán)隊列中設(shè)置用于對其中存儲數(shù)據(jù)的開始位置和結(jié)束位置進行定位的開始定位標(biāo)識和結(jié)束定位標(biāo)識。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述TCP傳輸數(shù)據(jù)時防粘包的系統(tǒng)，其特征在于， 所述數(shù)據(jù)存儲判斷模塊包括結(jié)束定位標(biāo)識移動單元；所述數(shù)據(jù)提取及清除模塊包括開始定位標(biāo)識移動單元； 所述開始定位標(biāo)識移動單元，用于當(dāng)清除所述循環(huán)隊列中完整數(shù)據(jù)包所對應(yīng)的數(shù)據(jù)之后，將所述開始定位標(biāo)識自動移動到下一完整數(shù)據(jù)包所對應(yīng)存儲位置的開始端； 所述結(jié)束定位標(biāo)識移動單元，用于將接收的數(shù)據(jù)依次排列存儲到循環(huán)隊列中以后，所述結(jié)束定位標(biāo)識自動移動到數(shù)據(jù)存儲的結(jié)束位置。9.根據(jù)權(quán)利要求6所述TCP傳輸數(shù)據(jù)時防粘包的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括:內(nèi)存設(shè)置模塊； 所述內(nèi)存設(shè)置模塊，用于預(yù)先在用于傳輸數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)域中設(shè)置用于建立循環(huán)隊列的內(nèi)存空間。
【文檔編號】H04L1/00GK105991223SQ201510077379
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2015年2月13日
【發(fā)明人】朱錦華
【申請人】Tcl集團股份有限公司