文本协议的设计与实现-1

Posted 2021-03-12 zhaobinyouth

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个字节
• 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

TextMessage.pro

 1 QT -= gui
 2 
 3 CONFIG += c++11 console
 4 CONFIG -= app_bundle
 5 
 6 # The following define makes your compiler emit warnings if you use
 7 # any feature of Qt which as been marked deprecated (the exact warnings
 8 # depend on your compiler). Please consult the documentation of the
 9 # deprecated API in order to know how to port your code away from it.
10 DEFINES += QT_DEPRECATED_WARNINGS
11 
12 # You can also make your code fail to compile if you use deprecated APIs.
13 # In order to do so, uncomment the following line.
14 # You can also select to disable deprecated APIs only up to a certain version of Qt.
15 #DEFINES += QT_DISABLE_DEPRECATED_BEFORE=0x060000    # disables all the APIs deprecated before Qt 6.0.0
16 
17 SOURCES += main.cpp 18     textmessage.cpp
19 
20 HEADERS += 21     textmessage.h

textmessage.h

 1 #ifndef TEXTMESSAGE_H
 2 #define TEXTMESSAGE_H
 3 
 4 #include <QObject>
 5 
 6 class TextMessage : public QObject
 7 {
 8     Q_OBJECT
 9     QString m_type;
10     QString m_data;
11 public:
12     explicit TextMessage(QObject *parent = nullptr);
13     TextMessage(QString type, QString data, QObject* parent = NULL);
14 
15     QString type();
16     int length();
17     QString data();
18 
19     QString serialize();
20     bool unserialize(QString s);
21 signals:
22 
23 public slots:
24 };
25 
26 #endif // TEXTMESSAGE_H

 

textmessage.cpp

 1 #include "textmessage.h"
 2 
 3 TextMessage::TextMessage(QObject *parent) : QObject(parent)
 4 {
 5     m_data="";
 6     m_type="";
 7 }
 8 
 9 TextMessage::TextMessage(QString type, QString data, QObject* parent):QObject(parent)
10 {
11     m_type=type.trimmed();
12 
13     m_type.resize(4,‘ ‘);
14 
15     m_data=data.mid(0,0xFFFF);
16 
17 }
18 
19 QString TextMessage::type()
20 {
21     return m_type;
22 }
23 
24 int TextMessage::length()
25 {
26     return m_data.length();
27 }
28 
29 QString TextMessage::data()
30 {
31     return m_data;
32 }
33 
34 QString TextMessage::serialize()
35 {
36     QString len=QString::asprintf("%X", m_data.length());
37 
38     len.resize(4,‘ ‘);
39 
40     return m_type+len+m_data;
41 }
42 
43 bool TextMessage::unserialize(QString s)
44 {
45     bool ret=(s.length()>=8);
46 
47     if(ret)
48     {
49         QString type=s.mid(0,4);
50         QString len=s.mid(4,4);
51         int length=len.toInt(&ret,16);
52 
53         ret=ret&&( (s.length()-8)==length);
54 
55         if(ret)
56         {
57             m_type=type;
58             m_data=s.mid(8,length);
59         }
60     }
61 
62     return  ret;
63 }

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