Android Socket 发送与接收数据问题: 发送后的数据接收到总是粘包

Posted 2020-06-14

先说明一下粘包的概念: 发送时是两个单独的包、两次发送，但接收时两个包连在一起被一次接收到。
在以前 WinCE 下 Socket 编程，确实也要处理粘包的问题，没想到在 android 下也遇到了。
首先想从发送端能否避免这样的问题，例如: (1) 调用强制刷数据完成发送的函数；(2) 设置发送超时。
1 先试了调用 flush() 函数，但运行后现象依旧
2 设置发送超时是 Windows 平台的做法，但在 Android 平台下是否有类似的设置呢？
查看 Socket 类的实现代码：java.net.socket socket.class 文件后发现，还是有函数可以完成这样的设置的。请看如下函数和变量的说明：

1 /** 
2  * Sets this socket‘s {@link SocketOptions#TCP_NODELAY} option. 
3  */  
4 public void setTcpNoDelay(boolean on) throws SocketException {  
5     checkOpenAndCreate(true);  
6     impl.setOption(SocketOptions.TCP_NODELAY, Boolean.valueOf(on));  
7 }  

和

1 /** 
2  * This boolean option specifies whether data is sent immediately on this socket. 
3  * As a side-effect this could lead to low packet efficiency. The 
4  * socket implementation uses the Nagle‘s algorithm to try to reach a higher 
5  * packet efficiency if this option is disabled. 
6  */  
7 public static final int TCP_NODELAY = 1;  

一般情况下，只需要调用如下的代码即可：

1 public Socket clientSocket = null;  
2 // 实例化对象并连接到服务器  
3 clientSocket = new Socket("172.25.103.1",12589);  

不用做任何设置就可以完成与服务器/客户端的通讯，刚开始我也是这样做的。所以，遇到了上面的问题。

1 // 发送数据包，默认为 false，即客户端发送数据采用 Nagle 算法；  
2 // 但是对于实时交互性高的程序，建议其改为 true，即关闭 Nagle 算法，客户端每发送一次数据，无论数据包大小都会将这些数据发送出去  
3 clientSocket.setTcpNoDelay(true);  

看以下较完整的 Socket 初始化与设置过程:

 1 /* * * * * * * * * * 客户端 Socket 通过构造方法连接服务器 * * * * * * * * * */  
 2 try {  
 3   // 客户端 Socket 可以通过指定 IP 地址或域名两种方式来连接服务器端,实际最终都是通过 IP 地址来连接服务器  
 4   // 新建一个Socket，指定其IP地址及端口号  
 5   Socket clientSocket = new Socket("172.25.103.1",12589);  
 6   // 客户端socket在接收数据时，有两种超时：1. 连接服务器超时，即连接超时；2. 连接服务器成功后，接收服务器数据超时，即接收超时  
 7   // 设置 socket 读取数据流的超时时间  
 8   clientSocket.setSoTimeout(5000);  
 9   // 发送数据包，默认为 false，即客户端发送数据采用 Nagle 算法；  
10   // 但是对于实时交互性高的程序，建议其改为 true，即关闭 Nagle 算法，客户端每发送一次数据，无论数据包大小都会将这些数据发送出去  
11   clientSocket.setTcpNoDelay(true);  
12   // 设置客户端 socket 关闭时，close() 方法起作用时延迟 30 秒关闭，如果 30 秒内尽量将未发送的数据包发送出去  
13   clientSocket.setSoLinger(true, 30);  
14   // 设置输出流的发送缓冲区大小，默认是4KB，即4096字节  
15   clientSocket.setSendBufferSize(4096);  
16   // 设置输入流的接收缓冲区大小，默认是4KB，即4096字节  
17   clientSocket.setReceiveBufferSize(4096);  
18   // 作用：每隔一段时间检查服务器是否处于活动状态，如果服务器端长时间没响应，自动关闭客户端socket  
19   // 防止服务器端无效时，客户端长时间处于连接状态  
20   clientSocket.setKeepAlive(true);  
21   // 客户端向服务器端发送数据，获取客户端向服务器端输出流  
22   OutputStream osSend = clientSocket.getOutputStream();  
23   OutputStreamWriter osWrite = new OutputStreamWriter(osSend);  
24   BufferedWriter bufWrite = new BufferedWriter(osWrite);  
25   // 代表可以立即向服务器端发送单字节数据  
26   clientSocket.setOOBInline(true);  
27   // 数据不经过输出缓冲区，立即发送  
28   clientSocket.sendUrgentData(0x44);//"D"  
29   // 向服务器端写数据，写入一个缓冲区  
30   // 注：此处字符串最后必须包含“\r\n\r\n”，告诉服务器HTTP头已经结束，可以处理数据，否则会造成下面的读取数据出现阻塞  
31   // 在write() 方法中可以定义规则，与后台匹配来识别相应的功能，例如登录Login() 方法，可以写为write("Login|LeoZheng,0603 \r\n\r\n"),供后台识别;  
32   bufWrite.write("Login|LeoZheng,0603 \r\n\r\n");  
33   // 发送缓冲区中数据 - 前面说调用 flush() 无效，可能是调用的方法不对吧！  
34   bufWrite.flush();  
35 }  
36 catch (UnknownHostException e) {  
37     e.printStackTrace();  
38 } catch (IOException e) {  
39     e.printStackTrace();  
40 }  

 1 /* * * * * * * * * * Socket 客户端读取服务器端响应数据 * * * * * * * * * */  
 2 try {  
 3   // serverSocket.isConnected 代表是否连接成功过  
 4   // 判断 Socket 是否处于连接状态  
 5   if(true == serverSocket.isConnected() && false == serverSocket.isClosed()) {  
 6     // 客户端接收服务器端的响应，读取服务器端向客户端的输入流  
 7     InputStream isRead = serverSocket.getInputStream();  
 8     // 缓冲区  
 9     byte[] buffer = new byte[isRead.available()];  
10     // 读取缓冲区  
11     isRead.read(buffer);  
12     // 转换为字符串  
13     String responseInfo = new String(buffer);  
14     // 日志中输出  
15     Log.i("Socket Server", responseInfo);  
16   }  
17   // 关闭网络  
18   serverSocket.close();  
19 }  
20 catch (UnknownHostException e) {  
21     e.printStackTrace();  
22 } catch (IOException e) {  
23     e.printStackTrace();  
24 }  

 1 /* * * * * * * * * * Socket 客户端通过 connect 方法连接服务器 * * * * * * * * * */  
 2 try {  
 3   Socket serverSocket = new Socket();  
 4   // 使用默认的连接超时  
 5   serverSocket.connect(new InetSocketAddress("172.25.103.1",12589));        // 连接超时 3 秒: serverSocket.connect(new InetSocketAddress("172.25.103.1",12589),3000);  
 6     
 7   // 关闭 socket  
 8   serverSocket.close();  
 9 }  
10 catch (UnknownHostException e) {  
11     e.printStackTrace();  
12 } catch (IOException e) {  
13     e.printStackTrace();  
14 }  

最后说明一点: 无论 Socket 如何设置，接收方是一定要处理粘包的问题的。即在接收时，对接收到的数据进行分析，看是否存在数据不全或粘包的现象。