Java 面试题 —— TCP 粘包、拆包问题

Java 面试题 —— TCP 粘包、拆包问题

1、粘包、拆包问题概况

正常情况：

​  服务端一共接收到客户端的两个数据包，两个数据包各自包含完整的消息。

粘包问题：

​  服务端一共接收到客户端的一个数据包，这个数据包共包含两条消息。

拆包问题：

​  服务端一共接收到客户端的两个数据包，第一个数据包只包含第一条消息的部分，第二个数据包共包含第一条消息的剩余部分和第二条消息。

2、产生原因

• 应用程序写入的数据大于套接字缓冲区大小，这将会发生拆包问题；
• 应用程序写入的数据小于套接字缓冲区大小，网卡将应用多次写入的数据发送到网络上，这将会发生粘包问题；
• 进行 MSS（最大报文长度）大小的 TCP 分段，当 TCP 报文长度 - TCP 头部长度 > MSS 的时候，将发生拆包问题；
• 接收方法不及时读取套接字缓冲区中的数据，这将发生粘包问题。

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补充：

• 滑动窗口 限制
• MTU/MSS 限制
• Nagle 算法

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3、解决方案

• 使用带消息头的协议

  ​  消息头存储消息开始标识及消息长度信息，接收端获取消息头的时候解析出消息长度，然后向后读取该长度的内容，位数不够补0。

• 设置定长消息

  ​  接收端每次读取既定长度的内容作为一条完整消息，不足的空位补全。

• 设置消息边界

  ​  可在报文末尾增加换行符表明一条完整的消息，这样接收端可以根据这个换行符来判断消息是否完整。

4、Netty 框架对 TCP 粘包拆包问题的解决工具

• LineBasedFrameDecoder（基于换行符）
• DelimiterBasedFrameDecoder（基于分隔符）
• FixedLengthFrameDecoder（基于定长）

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