1. 什么是粘包
在基于 TCP 协议的端到端通讯中，如果一端连续发送两个或者两个以上的数据包，对端在一次接收时，收到的数据包数量可能大于 1 个，也可能是几个完整数据包加上一个完整包的一部分数据，这些统称为粘包。
2.TCP 粘包示例
本文将设计一个示例演示数据粘包的表现，具体的思路是这样的：
1）使用鸿蒙应用发起 TCP 客户端到服务端连接。
2）服务端为回声服务器，会把收到的信息原样发回给客户端
3）TCP 客户端连续发送从 0 到 100 的数字字符信息到服务端，每次发送一个数字，发送后休眠 1 毫秒。
4）客户端对于接受到的服务端信息在日志输出，每次一行（也就是在接受信息后面加上回车换行）
5）如果没有所谓的“粘包”问题，客户端会收到 100 次回复
下面详细介绍创建该应用的步骤。
步骤 1：创建 Empty Ability 项目。
步骤 2：在 module.json5 配置文件加上对权限的声明：
"requestPermissions": [
{
"name": "ohos.permission.INTERNET"
},
{
"name": "ohos.permission.GET_WIFI_INFO"
}
]
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这里分别添加了访问互联网和访问 WIFI 信息的权限。
步骤 3：在 Index.ets 文件里添加如下的代码：
import socket from '@ohos.net.socket';import wifiManager from '@ohos.wifiManager';import systemDateTime from '@ohos.systemDateTime';import util from '@ohos.util';
//说明：本地的IP地址不是必须知道的，绑定时绑定到IP：0.0.0.0即可，显示本地IP地址的目的是方便对方发送信息过来//本地IP的数值形式let ipNum = wifiManager.getIpInfo().ipAddress//本地IP的字符串形式let localIp = (ipNum >>> 24) + '.' + (ipNum >> 16 & 0xFF) + '.' + (ipNum >> 8 & 0xFF) + '.' + (ipNum & 0xFF);
@Entry@Componentstruct Index { //连接、通讯历史记录 @State msgHistory: string = ''
//服务端IP地址 @State serverIp: string = "0.0.0.0" //服务端端口 @State serverPort: number = 9990 scroller: Scroller = new Scroller()
build() { Row() { Column() { Text("TCP通讯粘包示例") .fontSize(14) .fontWeight(FontWeight.Bold) .width('100%') .textAlign(TextAlign.Center) .padding(10)
Flex({ justifyContent: FlexAlign.Start, alignItems: ItemAlign.Center }) { Text("本地IP：") .width(100) .fontSize(14) .flexGrow(0) Text(localIp) .width(110) .fontSize(12) .flexGrow(1)
Button("测试") .onClick(() => { this.sendTestMsg2Server() }) .width(80) .fontSize(14) .flexGrow(0) }.width('100%') .padding(10)
Flex({ justifyContent: FlexAlign.Start, alignItems: ItemAlign.Center }) { Text("服务端地址：") .fontSize(14) .width(90) .flexGrow(0)
TextInput({ text: this.serverIp }) .onChange((value) => { this.serverIp = value }) .width(110) .fontSize(12) .flexGrow(4)
Text(":") .width(5) .flexGrow(0)
TextInput({ text: this.serverPort.toString() }) .type(InputType.Number) .onChange((value) => { this.serverPort = parseInt(value) }) .fontSize(12) .flexGrow(0) .width(70) } .width('100%') .padding(10)
Scroll(this.scroller) { Text(this.msgHistory) .textAlign(TextAlign.Start) .padding(10) .width('100%') .backgroundColor(0xeeeeee) } .align(Alignment.Top) .backgroundColor(0xeeeeee) .height(300) .flexGrow(1) .scrollable(ScrollDirection.Vertical) .scrollBar(BarState.On) .scrollBarWidth(20) } .width('100%') .justifyContent(FlexAlign.Start) .height('100%') } .height('100%') }
//发送测试消息到服务端 async sendTestMsg2Server() { //执行TCP通讯的对象 let tcpSocket = socket.constructTCPSocketInstance(); await this.bind2Port(tcpSocket) await this.connect2Server(tcpSocket)
for (let i = 0;i < 100; i++) { await tcpSocket.send({ data: i.toString() }) await sleep(1) } }
//绑定本地端口 async bind2Port(tcpSocket: socket.TCPSocket) { //本地地址 let localAddress = { address: "0.0.0.0", family: 1 }
await tcpSocket.bind(localAddress) .then(() => { this.msgHistory = 'bind success' + "\r\n"; }) .catch((e) => { this.msgHistory = 'bind fail ' + e.message + "\r\n"; })
//收到消息时的处理 tcpSocket.on("message", async (value) => { let msg = buf2String(value.message) this.msgHistory += "S:" + msg + "\r\n" this.scroller.scrollEdge(Edge.Bottom) }) }
//连接服务端 async connect2Server(tcpSocket: socket.TCPSocket) { //本地地址 let serverAddress = { address: this.serverIp, port: this.serverPort, family: 1 }
await tcpSocket.connect({ address: serverAddress }) .then(() => { this.msgHistory = 'connect success ' + "\r\n"; }) .catch((e) => { this.msgHistory = 'connect fail ' + e.message + "\r\n"; }) }}
//ArrayBuffer转utf8字符串function buf2String(buf: ArrayBuffer) { let msgArray = new Uint8Array(buf); let textDecoder = util.TextDecoder.create("utf-8"); return textDecoder.decodeWithStream(msgArray)}
//休眠指定的毫秒数function sleep(time) { return new Promise((resolve) => setTimeout(resolve, time));}
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步骤 4：编译运行，可以使用模拟器或者真机。
步骤 5：运行回声服务器（需要读者自行开发或者等我拿到鸿蒙 Next 权限后写一个鸿蒙版本的回声服务器），然后配置客户端的服务端地址，然后单击“测试”按钮，执行后的截图如下所示：
截图清晰表明，出现了严重的粘包情况，客户端虽然是一个个发送的，代码如下所示：
//发送测试消息到服务端 async sendTestMsg2Server() { //执行TCP通讯的对象 let tcpSocket = socket.constructTCPSocketInstance(); await this.bind2Port(tcpSocket) await this.connect2Server(tcpSocket)
for (let i = 0;i < 100; i++) { await tcpSocket.send({ data: i.toString() }) await sleep(1) } }
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但是接收的时候和发送的不一样，是一堆堆接收的，原因是什么呢？
3.TCP 粘包原因分析
TCP 是一种面向流的数据传输协议，传输的对象是连续的字节流，内容之间并没有明确的分界标志，严格来说，并不存在粘包的问题，而通常所说的粘包，更多的是一种逻辑上的概念，也就是人为的把 TCP 传输的字节流划分成了一个个的数据包，发送端确定了数据包之间的边界，但是接收端并不能保证按照数据包的边界来接收。对于本示例中发送端和接收端不匹配的情况，还可能和下面的原因有关：
1）发送端启用了 Nagle 算法
发送端对于小包，可能会累计起来，到了一定的数据量或者其他条件满足才发送给接收端，这是导致粘包的一个重要原因。
2）TCP 的滑动窗口机制
根据滑动窗口的机制，发送端一次发送数据量的多少并不完全是由自己决定的，还要受接收端的缓存大小限制，这也会导致发送端原本计划一次发送的数据包被分为多次发送。
3）MSS 和 MTU 分片
如果一次需要发送的数据大于 MSS 或者 MTU 时，数据会被拆分成多个包进行传输，这也会导致粘包的产生。
4）接收端不及时接收
如果接收端不能及时接收缓冲区的数据包，那么在其后的某次接收中，就会出现接收多个数据包的情况。
4.TCP 粘包问题解决方案
知道了数据粘包的原因，解决起来就有方向了，大体可以分为两种方案，一种是指定数据包结束标志，另外一种是通过固定包头指定包的长度，不过这两种方案都需要服务端配合才行，因为 API 9 版本的鸿蒙尚未支持 TCP 服务端，虽然更高的 10、11 支持了，但是我还没有这些版本的使用权限，暂时无法编写服务端程序，等以后开放了权限再补充编写粘包问题的解决方案示例吧。
（本文作者原创，除非明确授权禁止转载）
本文源码地址：
https://gitee.com/zl3624/harmonyos_network_samples/tree/master/code/tcp/StickyDemo
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