java - 尝试使用非阻塞IO打包TCP很难!难道我做错了什么？

哦，我希望TCP像UDP一样是基于数据包的!但是，事实并非如此，因此我正在尝试实现自己的数据包层。到目前为止，这是一系列事件(忽略写数据包)

哦，我的数据包的结构非常简单:两个无符号字节表示长度，然后是byte [length]数据。 (我无法想象它们是否更复杂，我会在if语句中尽我所能!)

Server处于无限循环中，接受连接并将它们添加到Connection列表中。

PacketGatherer(另一个线程)使用Selector来确定准备读取哪些Connection.SocketChannel。

它遍历结果并将每个Connection告诉read()。

每个Connection都有一部分IncomingPacket和一系列Packet，它们已经被完全读取并等待处理。

在read()上:

告诉部分IncomingPacket读取更多数据。 (下面的IncomingPacket.readData)

如果已完成读取(IncomingPacket.complete())，请从中制作一个Packet并将Packet粘贴到列表中等待处理，然后将其替换为新的IncomingPacket。

这有几个问题。首先，一次仅读取一个数据包。如果IncomingPacket仅需要再一个字节，则此遍仅读取一个字节。这当然可以通过循环来解决，但是会变得有点复杂，我想知道是否有更好的整体方法。

第二，IncomingPacket中的逻辑有点疯狂，以便能够读取两个字节的长度，然后读取实际数据。这是代码，为了便于快速阅读而精简:

int readBytes;         // number of total bytes read so far
byte length1, length2; // each byte in an unsigned short int (see getLength())

public int getLength() { // will be inaccurate if readBytes < 2
    return (int)(length1 << 8 | length2);
}

public void readData(SocketChannel c) {
    if (readBytes < 2) { // we don't yet know the length of the actual data
        ByteBuffer lengthBuffer = ByteBuffer.allocate(2 - readBytes);
        numBytesRead = c.read(lengthBuffer);

        if(readBytes == 0) {
            if(numBytesRead >= 1)
                length1 = lengthBuffer.get();

            if(numBytesRead == 2)
                length2 = lengthBuffer.get();
        } else if(readBytes == 1) {
            if(numBytesRead == 1)
                length2 = lengthBuffer.get();
        }
        readBytes += numBytesRead;
    }

    if(readBytes >= 2) { // then we know we have the entire length variable
        // lazily-instantiate data buffers based on getLength()
        // read into data buffers, increment readBytes

        // (does not read more than the amount of this packet, so it does not
        // need to handle overflow into the next packet's data)
    }
}

public boolean complete() {
    return (readBytes > 2 && readBytes == getLength()+2);
}

基本上，我需要有关代码和整个过程的反馈。请提出任何改进建议。如果您对如何更好地实现整个系统有一些建议，即使对我的整个系统进行大修也可以。也欢迎书本推荐；我喜欢书。我只是觉得有些不对劲。

这是我想出的通用解决方案，这要感谢Juliano的回答:(如果您有任何疑问，请随时发表评论)

public void fillWriteBuffer() {
    while(!writePackets.isEmpty() && writeBuf.remaining() >= writePackets.peek().size()) {
        Packet p = writePackets.poll();
        assert p != null;
        p.writeTo(writeBuf);
    }
}

public void fillReadPackets() {
    do {
        if(readBuf.position() < 1+2) {
            // haven't yet received the length
            break;
        }

        short packetLength = readBuf.getShort(1);

        if(readBuf.limit() >= 1+2 + packetLength) {
            // we have a complete packet!

            readBuf.flip();

            byte packetType = readBuf.get();

            packetLength = readBuf.getShort();

            byte[] packetData = new byte[packetLength];
            readBuf.get(packetData);

            Packet p = new Packet(packetType, packetData);
            readPackets.add(p);
            readBuf.compact();
        } else {
            // not a complete packet
            break;
        }

    } while(true);
}

最佳答案

可能这不是您要寻找的答案，但有人不得不说:您可能正在为一个非常简单的问题过度设计解决方案。

在数据包完全到达之前，您就没有它们，甚至IncomingPacket也没有。您只有没有定义含义的字节流。通常，simple解决方案是将传入数据保留在缓冲区中(它可以是一个简单的byte []数组，但如果性能存在问题，则建议使用适当的弹性和圆形缓冲区)。每次读取后，您检查缓冲区的内容以查看是否可以从中提取整个数据包。如果可以，请构造Packet，从缓冲区的开头丢弃正确数量的字节，然后重复。如果无法提取整个数据包，则将这些传入的字节保留在那里，直到下一次成功从套接字读取内容为止。

在进行此操作时，如果您正在通过流通道进行基于数据报的通信，我建议您在每个“数据包”的开头都包含一个魔术数字，以便可以测试连接的两端是否仍然同步。如果它们中的一个由于某种原因(错误)之一从流中读取或写入错误的字节数，则它们可能不同步。