外传篇 5 - 文本协议的设计与实现------------------狄泰软件学院

1. 发送缓冲区和接收缓冲区的概念

缓冲区：暂存数据的内存空间发送缓冲区：数据先进入发送缓冲区，之后由操作系统发送到远端主机接收缓冲区：远端数据被操作系统接受后放入接收缓冲区 

 

 

 

2. 数据粘黏问题

接收端无法知道数据的发送方式。 

 

 

 

3. 应用层协议

网络程序设计中期望 每次发送一条完整的消息，每次接收一条完整的消息（发送和接收都是以一条完整的消息为单位进行）即使接受缓冲区中有多条消息，消息之间有明显的界限，不会出现消息粘粘消息中增加一些额外的类型，其涵盖了数据类型和数据长度等信息什么是协议 协议是通讯双方为了数据交换而建立的规则、标准或规定的集合  -协议对数据传输的作用通讯双方根据协议能够正确收发数据通讯双方根据协议能够正确解释数据的意义  -协议设计示例完整的消息包含 数据头：数据类型（指明了数据区的用途，长度固定）数据长度：数据区的长度（长度固定）数据区：字符数据（变长区域）

4. 协议设计示例

 

数据消息至少8个字符可通过计算数据消息的总长度，能够避开数据粘粘问题

5. 代码

实现功能如下

将协议对象组装成一个完整的字符串类型的消息将一个满足协议规则的字符串装配成一个协议对象详见main函数测试

TextMessage.pro

QT -= gui CONFIG += c++11 console CONFIG -= app_bundle # The following define makes your compiler emit warnings if you use # any feature of Qt which as been marked deprecated (the exact warnings # depend on your compiler). Please consult the documentation of the # deprecated API in order to know how to port your code away from it. DEFINES += QT_DEPRECATED_WARNINGS # You can also make your code fail to compile if you use deprecated APIs. # In order to do so, uncomment the following line. # You can also select to disable deprecated APIs only up to a certain version of Qt. #DEFINES += QT_DISABLE_DEPRECATED_BEFORE=0x060000 # disables all the APIs deprecated before Qt 6.0.0 SOURCES += main.cpp \ textmessage.cpp HEADERS += \ textmessage.h

 

textmessage.h

#ifndef TEXTMESSAGE_H #define TEXTMESSAGE_H #include <QObject> class TextMessage : public QObject { Q_OBJECT QString m_type; QString m_data; public: explicit TextMessage(QObject *parent = nullptr); TextMessage(QString type, QString data, QObject* parent = NULL); QString type(); int length(); QString data(); QString serialize(); bool unserialize(QString s); signals: public slots: }; #endif // TEXTMESSAGE_H

textmessage.cpp

#include "textmessage.h" TextMessage::TextMessage(QObject *parent) : QObject(parent) { m_data=""; m_type=""; } TextMessage::TextMessage(QString type, QString data, QObject* parent):QObject(parent) { m_type=type.trimmed(); m_type.resize(4,' '); m_data=data.mid(0,0xFFFF); } QString TextMessage::type() { return m_type; } int TextMessage::length() { return m_data.length(); } QString TextMessage::data() { return m_data; } QString TextMessage::serialize() { QString len=QString::asprintf("%X", m_data.length()); len.resize(4,' '); return m_type+len+m_data; } bool TextMessage::unserialize(QString s) { bool ret=(s.length()>=8); if(ret) { QString type=s.mid(0,4); QString len=s.mid(4,4); int length=len.toInt(&ret,16); ret=ret&&( (s.length()-8)==length); if(ret) { m_type=type; m_data=s.mid(8,length); } } return ret; }

main.cpp

#include <QCoreApplication> #include <QDebug> #include "textmessage.h" int main(int argc, char *argv[]) { QCoreApplication a(argc, argv); TextMessage tm("AB","1234567890"); QString message=tm.serialize(); qDebug()<<message; TextMessage tmt; tmt.unserialize(message); qDebug()<<tmt.type(); qDebug()<<tmt.length(); qDebug()<<tmt.data(); return a.exec(); }

结果 

 

6.小结

TCP编程发送数据时，数据先被放于发送缓冲区TCP编程接受数据时，从接收缓冲区中取数据TCP接收端无法知道数据的发送方式，可能产生数据的粘粘问题TCP编程时可通过建立协议规则解决数据粘粘问题