php - tcp 粘包/拆包實例

tcp 長鏈接模式下，使用固定消息頭長度的方式進行消息拆包，解決粘包問題。

固定消息頭協議

將消息頭的前N個字節固定爲消息長度位，結合業務場景，2bytes 或 4bytes，讀取消息時先讀取消息長度位，即可按具體的消息長度讀取消息內容。

pack/unpack 可以打包數值至二進制/解包二進制至數值，具體的模式可以參考 pack/unpack 詳細用法，這裏我們選用固定頭長度爲2bytes來表示消息體長度，最大能表示2^16 - 1長度的消息體，不夠你就上4bytes好了。

組包

<?php
// msg protocol
// | ---- dataLen ---- | data |
// | - fixed 2bytes  - |

// 模擬客戶端連續發送2條消息
$foo = "hello world";
$bar = "i am sqrt_cat";

$package = "";

// 使用 n 打包 固定2bytes
$fooLenn = pack("n", strlen($foo));
$package = $fooLenn . $foo;

$barLenn = pack("n", strlen($bar));
$package .= $barLenn . $bar;

粘包

// send
// 傳輸 $package 由 $foo $bar 兩條消息組成 模擬粘包場景
// receive

拆包

<?php
// 解析第1條消息 取前 2bytes 按 n 解包
$fooLen = unpack("n", substr($package, 0, 2))[1];
// 使用包消息體長度定義讀取消息體
// 從第 3byte 開始讀 前 2bytes表示長度
$foo = substr($package, 2, $fooLen);
echo $foo . PHP_EOL;

// 解析第2條消息 取前 2bytes 按 n 解包
// 0 ~ (2 + fooLen) - 1 字節序爲 fooLen . foo
// (2 + fooLen) ~ (2 + fooLen) + 2 - 1 爲 barLen
$barLen = unpack("n", substr($package, (2 + $fooLen), 2))[1];
$bar    = substr($package, (2 + $fooLen) + 2, $barLen);
echo $bar . PHP_EOL;

日常工作中經常遇到的tcp場景可能是短連接單個消息的模式，客戶端發送一條消息後便關閉連接，服務端循環讀取到EOF即可得到一條完整的消息。但如果是短連接多個消息或長鏈接模式下，就可能會發生粘包，客戶端不關閉服務端無法通過EOL確定消息讀取完畢的問題。這就需要定義協議和拆包。