热点面试题：什么是粘包/半包问题，该如何解决？

前言

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什么是粘包/半包问题，该如何解决？

什么是粘包？

• 粘包问题：在数据传输时，在一条消息中读取到了另一条消息的部分数据，这种现象叫做粘包。
• 比如发送了两条消息，分别为“ABC”和“DEF”，那么正常情况下接收端也应该收到两条消息“ABC”和“DEF”，但接收端却收到的是“ABCD”，像这种情况就叫做粘包，如下图所示：
  

什么是半包？

• 半包问题：指接收端只收到了部分数据，而非完整的数据的情况就叫做半包。
• 比如发送了一条消息是“ABC”，而接收端却收到的是“AB”和“C”两条信息，这种情况就叫做半包，如下图所示：
  

为什么会出现粘包问题？

• Q: 为什么会出现粘包问题？
  • R: 粘包问题发生在 TCP/IP 协议中，因为 TCP 是面向连接的传输协议，它是以 流 stream 的形式传输数据的，而 流 数据是没有明确数据的开始和结尾边界的，所以就会出现粘包问题。

如何解决粘包/半包问题？

• Q: 如何解决粘包/半包问题？
  1. 固定数据大小:发送放和接收方固定发送数据的大小，当字符串长度不够时用空字符弥补。有了固定大小之后就知道每条消息的具体边界了，这样就没了粘包问题。
     • 缺点：当数据量小的时候使用空字符来填充，会额外增加网络传输的负担。
  2. 封装自定义数据协议层:在 TCP 协议的基础上封装一层自定义数据协议，在自定义数据协议中，包含数据头(储存数据的大小) 和数据的具体内容，这样服务端得到数据后，通过解析数据头就可以知道数据的具体长度，也就没有粘包的问题了。
     • 缺点：此方案虽然可以解决粘包问题，但消息的设计和代码的实现复杂度比较高，所有也不是理想的解决方案
  3. 以特殊的字符结尾: 比如 \n 结尾，这样我们就知道数据的具体边界了从而避免了粘包的问题。
     • 缺点：优点是实现起来简单，但存在一定的局限性，比如一条消息中间如果出现了结束符就会造成半包的问题，所以如果是复杂的字符串要对内容进行编码和解码处理，这样才能保证结束符的正确性。
  4. 包头 + 包体格式:这种格式的包一般分为两部分，即包头和包体，包头是固定大小的，且包头中必须含有一个字段来说明接下来的包体有多大。

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