在網絡通訊中，不僅僅是TCP通訊，也包括串口通訊中，我們經常會遇到數據包粘連的問題，本文詳細介紹粘包問題產生的原因和解決辦法。
一、粘包定義
TCP 傳輸中，客戶端發送數據，實際是把數據寫入到了 TCP 的緩存中，由於傳輸的過程為數據流，經過TCP傳輸后，多條數據被合並成了一條，這就是數據粘包了。圖示如下：
二、產生原因
其實從上面的定義，我們就可以大概知道產生的原因了。
粘包的主要原因：
- 發送方每次寫入數據 < 套接字(Socket)緩沖區大小
- 接收方讀取套接字(Socket)緩沖區數據不夠及時
半包的主要原因：
- 發送方每次寫入數據 > 套接字(Socket)緩沖區大小
- 發送的數據大於協議的 MTU (Maximum Transmission Unit，最大傳輸單元)，因此必須拆包
其實我們可以換個角度看待問題：
- 從收發的角度看，便是一個發送可能被多次接收，多個發送可能被一次接收。
- 從傳輸的角度看，便是一個發送可能占用多個傳輸包，多個發送可能共用一個傳輸包。
根本原因，其實是
TCP 是流式協議，消息無邊界。
(PS ： UDP 雖然也可以一次傳輸多個包或者多次傳輸一個包，但每個消息都是有邊界的，因此不會有粘包和半包問題。)
三、解決方法
就像上面說的，UDP 之所以不會產生粘包和半包問題，主要是因為消息有邊界，因此，我們也可以采取類似的思路。
1. 改成短連接
將 TCP 連接改成短連接，一個請求一個短連接。這樣的話，建立連接到釋放連接之間的消息即為傳輸的信息，消息也就產生了邊界。
這樣的方法就是十分簡單，不需要在我們的應用中做過多修改。但缺點也就很明顯了，效率低下，TCP 連接和斷開都會涉及三次握手以及四次握手，每個消息都會涉及這些過程，十分浪費性能。
因此，並不推介這種方式。
2. 固定長度
這種方式下，消息邊界也就是固定長度即可。
優點就是實現很簡單，缺點就是空間有極大的浪費，如果傳遞的消息中大部分都比較短，這樣就會有很多空間是浪費的。
因此，這種方式一般也是不推介的。
3. 分隔符
這種方式下，消息邊界也就是分隔符本身。
優點是空間不再浪費，實現也比較簡單。缺點是當內容本身出現分割符時需要轉義，所以無論是發送還是接受，都需要進行整個內容的掃描。
因此，這種方式效率也不是很高，但可以嘗試使用。
4. 專門的 length 字段
這種方式，就有點類似 Http 請求中的 Content-Length，有一個專門的字段存儲消息的長度。作為服務端，接受消息時，先解析固定長度的字段(length字段)獲取消息總長度，然后讀取后續內容。
優點是精確定位用戶數據，內容也不用轉義。缺點是長度理論上有限制，需要提前限制可能的最大長度從而定義長度占用字節數。
因此，十分推介用這種方式。
5. 其他方式
其他方式就各不相同了，比如 JSON 可以看成是使用{}是否成對。這些優缺點就需要大家在各自的場景中進行衡量了。
四、舉例
Netty 中的實現：使用了固定長（FixedLengthFrameDecoder）、分隔符（DelimiterBasedFrameDecoder）、專門的length字段（LengthFieldBasedFrameDecoder）三種方案；
CMPP協議中：協議頭有Length字段定義包的長度，接收方按長度進行拆分即可。（主要是接收SubmitResp、Deliver包需要特別注意粘包的處理）
SIGP協議、SMGP協議與CMPP協議類似，協議中都定義了包的長度Length字段。
對於單個數據緩沖區可能接收到半包的問題，可以設計一個滾動的長緩存區負責接收存放數據，這樣多個半包可以重新組合成一個完整包，然后另起解析線程異步對包進行拆解處理。
下面代碼片段顯示了實現：
這里接收數據的線程（發送線程不存在粘連包的問題），只負責接收並往Buffer里插入數據，Buffer里再去按協議包格式長度進行拆包。這里雖然臨時接收緩存為1024個字節，但並不用擔心數據包會截斷，因為所有數據包最終都會組合到一個長緩存區進行拆解。Buffer類的代碼片段：
