转载自CSDN:http://blog.csdn.net/zhangcq2108/article/details/5474217
A
粘包处理可以这样做：修改数据包，在数据包的头部增加“包长度”的信息，接收数据的时候首先接收头部，根据得到的长度，在接受这个长度的数据，得到的就不会是粘包的数据。
B
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。
一、TCP协议简介
TCP是一个面向连接的传输层协议，虽然TCP不属于ISO制定的协议集，但由于其在商业界和工业界的成功应用，它已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。
作为一个面向连接的传输层协议，TCP的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。它除了提供基本的数据传输功能外，还为保证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。它对传送的每个数据字节都进行编号，并请求接收方回传确认信息（ACK）。发送方如果在规定的时间内没有收到数据确认，就重传该数据。数据编号使接收方能够处理数据的失序和重复问题。数据误码问题通过在每个传输的数据段中增加校验和予以解决，接收方在接收到数据后检查校验和，若校验和有误，则丢弃该有误码的数据段，并要求发送方重传。流量控制也是保证可靠性的一个重要措施，若无流控，可能会因接收缓冲区溢出而丢失大量数据，导致许多重传，造成网络拥塞恶性循环。TCP采用可变窗口进行流量控制，由接收方控制发送方发送的数据量。
TCP为用户提供了高可靠性的网络传输服务，但可靠性保障措施也影响了传输效率。因此，在实际工程应用中，只有关键数据的传输才采用TCP，而普通数据的传输一般采用高效率的UDP。
二、粘包问题分析与对策
TCP粘包是指发送方发送的若干包数据到接收方接收时粘成一包，从接收缓冲区看，后一包数据的头紧接着前一包数据的尾。
出现粘包现象的原因是多方面的，它既可能由发送方造成，也可能由接收方造成。发送方引起的粘包是由TCP协议本身造成的，TCP为提高传输效率，发送方往往要收集到足够多的数据后才发送一包数据。若连续几次发送的数据都很少，通常TCP会根据优化算法把这些数据合成一包后一次发送出去，这样接收方就收到了粘包数据。接收方引起的粘包是由于接收方用户进程不及时接收数据，从而导致粘包现象。这是因为接收方先把收到的数据放在系统接收缓冲区，用户进程从该缓冲区取数据，若下一包数据到达时前一包数据尚未被用户进程取走，则下一包数据放到系统接收缓冲区时就接到前一包数据之后，而用户进程根据预先设定的缓冲区大小从系统接收缓冲区取数据，这样就一次取到了多包数据（图1所示）。
粘包情况有两种，一种是粘在一起的包都是完整的数据包（图1、图2所示），另一种情况是粘在一起的包有不完整的包（图3所示），此处假设用户接收缓冲区长度为m个字节。
不是所有的粘包现象都需要处理，若传输的数据为不带结构的连续流数据（如文件传输），则不必把粘连的包分开（简称分包）。但在实际工程应用中，传输的数据一般为带结构的数据，这时就需要做分包处理。
在处理定长结构数据的粘包问题时，分包算法比较简单；在处理不定长结构数据的粘包问题时，分包算法就比较复杂。特别是如图3所示的粘包情况，由于一包数据内容被分在了两个连续的接收包中，处理起来难度较大。实际工程应用中应尽量避免出现粘包现象。
为了避免粘包现象，可采取以下几种措施。一是对于发送方引起的粘包现象，用户可通过编程设置来避免，TCP提供了强制数据立即传送的操作指令push，TCP软件收到该操作指令后，就立即将本段数据发送出去，而不必等待发送缓冲区满；二是对于接收方引起的粘包，则可通过优化程序设计、精简接收进程工作量、提高接收进程优先级等措施，使其及时接收数据，从而尽量避免出现粘包现象；三是由接收方控制，将一包数据按结构字段，人为控制分多次接收，然后合并，通过这种手段来避免粘包。
以上提到的三种措施，都有其不足之处。第一种编程设置方法虽然可以避免发送方引起的粘包，但它关闭了优化算法，降低了网络发送效率，影响应用程序的性能，一般不建议使用。第二种方法只能减少出现粘包的可能性，但并不能完全避免粘包，当发送频率较高时，或由于网络突发可能使某个时间段数据包到达接收方较快，接收方还是有可能来不及接收，从而导致粘包。第三种方法虽然避免了粘包，但应用程序的效率较低，对实时应用的场合不适合。
一种比较周全的对策是：接收方创建一预处理线程，对接收到的数据包进行预处理，将粘连的包分开。对这种方法我们进行了实验，证明是高效可行的。
三、编程与实现
1．实现框架
实验网络通信程序采用TCP/IP协议的Socket API编程实现。Socket是面向客户机/服务器模型的。TCP实现框架如图4所示。
2．实验硬件环境：
服务器：Pentium 350 微机
客户机：Pentium 166微机
网络平台：由10兆共享式HUB连接而成的局域网
3．实验软件环境：
操作系统：Windows 98
编程语言：Visual C++ 5.0
4．主要线程
编程采用多线程方式，服务器端共有两个线程：发送数据线程、发送统计显示线程。客户端共有三个线程：接收数据线程、接收预处理粘包线程、接收统计显示线程。其中，发送和接收线程优先级设为THREAD_PRIORITY_TIME_CRITICAL（最高优先级），预处理线程优先级为THREAD_PRIORITY_ABOVE_NORMAL（高于普通优先级），显示线程优先级为THREAD_PRIORITY_NORMAL（普通优先级）。
实验发送数据的数据结构如图5所示：
5．分包算法
针对三种不同的粘包现象，分包算法分别采取了相应的解决办法。其基本思路是首先将待处理的接收数据流（长度设为m）强行转换成预定的结构数据形式，并从中取出结构数据长度字段，即图5中的n，而后根据n计算得到第一包数据长度。
1)若n2)若n=m，则表明数据流内容恰好是一完整结构数据，直接将其存入临时缓冲区即可。
3)若n>m，则表明数据流内容尚不够构成一完整结构数据，需留待与下一包数据合并后再行处理。
四、实验结果分析
实验结果如下：
1．在上述实验环境下，当发送方连续发送的若干包数据长度之和小于1500B时，常会出现粘包现象，接收方经预处理线程处理后能正确解开粘在一起的包。若程序中设置了“发送不延迟”：（setsockopt (socket_name，IPPROTO_TCP，TCP_NODELAY，(char *) &on，sizeof on) ，其中on=1），则不存在粘包现象。
2．当发送数据为每包1kB～2kB的不定长数据时，若发送间隔时间小于10ms，偶尔会出现粘包，接收方经预处理线程处理后能正确解开粘在一起的包。
3．为测定处理粘包的时间，发送方依次循环发送长度为1.5kB、1.9kB、1.2kB、1.6kB、1.0kB数据，共计1000包。为制造粘包现象，接收线程每次接收前都等待10ms，接收缓冲区设为5000B，结果接收方收到526包数据，其中长度为5000B的有175包。经预处理线程处理可得到1000包正确数据，粘包处理总时间小于1ms。
实验结果表明，TCP粘包现象确实存在，但可通过接收方的预处理予以解决，而且处理时间非常短（实验中1000包数据总共处理时间不到1ms），几乎不影响应用程序的正常工作。
C.
在最近的一个基于TCP协议的项目中，我们需要通过网络来传输图片，而一般的图片均是大于4k的，所以我们必须通过分包的形式来传输数据，由于项目的需要，我们定义了一套自己的数据传输协议，所以每发送一个数据包出去之前，我们都会加上自定义的协议头部信息，刚开始的时候，我们的处理方法是：
保证每一个发送出去的数据包大小不超过4k，这样，当数据发送端连续发送多个数据包时，如果数据接收端按照4K的大小来接收数据并进行去除头部进行解析的话，就会出现将第二个包的前一部分当成第一个包的数据进行读取，从而会在重组图片信息的时候，出现错误。
针对上述情况，我们采用以下两种方法：
1. 数据发送端发送的数据包大小均不大于4k，数据发送端每发送一个数据包，就进入等待状态，直到数据接收端接收到数据包，并发送确认包后，再继续发送下个数据包，这样就可以保证数据接收方用户进程及时从系统接收缓冲区取走数据，有效的保证了在下一包数据到达前数据都被用户进程取走，下一包数据放到系统接收缓冲区时就不会紧接到前一包数据之后，从而有效的避免了数据包粘连的情况出现，但是，频繁的交互会增加网络负担，
2. 数据发送端发送的每个数据包大小均为4k，当发送的数据不足4k时，直接填充0，这样，数据发送端不需要等待数据接收端的确认包，可以连续发送数据包，数据接收端每次直接以4k的大小读取数据进行解析，信息重组。
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