【网络】自定义协议 | 序列化和反序列化 | 以tcpServer为例_tcp序列化和反序列化

本文首发于 慕雪的寒舍

以tcpServer的计算器服务为例，实现一个自定义协议

阅读本文之前，请先阅读 tcpServer

本文完整代码详见 Gitee

1.重谈tcp

注意，当下所对tcp的描述都是以简单、方便理解起见，后续会对tcp协议进行深入解读

1.1 链接

我们知道，tcp是面向连接的，客户端和服务端要先建立链接，才能开始通信

• 在链接过程中，tcp采用三次握手
• 在断线过程中，tcp采用四次挥手

举个日常生活中的栗子，帮助理解3次握手和4次挥手

1.2 信息发送

假如我们现在需要发送结构化数据，那应该怎么办？

我们知道，tcp是面向字节流的，也就是其能够发送任意数据。也能够发送C语言结构体的二进制数据；

• 但能发送，就代表我们可以这么干吗？
• 答案自然是不行！

不同平台，对结构体对齐的配置不同，大小端不同，其最终对我们字节流的解析也就不一样。如果采用直接发送结构体数据的方式来通信，适配性极低，我们的客户端和服务端都会被限制在当前的系统环境中运行；

可是，哪怕是同一个系统，其内部对大小端的配置也有可能改变！到时候我们的代码恐怕就无法运行了！

同理，在当初编写C语言通讯录的代码的时候，也不能采用直接将结构体数据写入文件的方式。后续代码升级、环境改变，都可能导致我们存在文件中的数据失效，这肯定是我们不希望看到的情况。

所以，为了解决这个问题，我们就应该将数据进行序列化之后再发送，客户端接收到信息后，进行反序列化解析出数据！

2.序列化和反序列化

2.1 简介

所谓序列化，就是将结构化的数据（可以暂时理解为c的结构体）转换成字符串的方式，发送出去

struct date
{
    int year;
    int month;
    int day;
};
1
2
3
4
5
6

比如上面这个日期结构体，我们要想将其序列化，就可以用一个很简单的方式拼接成一个字符串（序列化）

year-month-day
1

客户端收到这个字符串之后，就可以通过查找分隔符-的方式，取出三个变量，将其转成int后存放回结构体（反序列化）

这样，我们就算是规定了一个序列化和反序列化的方式，也就是一个简单的协议！

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2.2 编码解码

这里还会出现另外一个问题，我要怎么知道我已经读取完毕了一个序列化后的数据呢？

2000-12-10
10000-01-01
1
2

如上，假设有一天，我们的年变成了五位数；这时候，服务端要怎么知道自己是否读取完毕了一个完整的序列化数据呢？

这就需要我们做好规定，将前n字节作为标识长度的数据。接收到数据后，先取出前n个字节，读取道此次消息的长度m，再往后读取m个字节的数据，成功取出完整的字符串;

• 这个过程可以称作编码和解码的过程

为了区分标识长度的数据和实际需要的序列化内容，我们可以在之中加上分隔符\t；但这也需要我们确认，传输的数据本身不能带上\t，否则会产生一系列的问题

10\t2000-12-10\t
11\t10000-01-01\t
1
2

以上的这一系列工作，都是协议定制的一部分！我们给服务端和客户端规定了一个序列化和反序列化的方式，让二者通信规避掉了平台的限制。毕竟任何平台对字符串解码出来的数据都会是相同的！

下面就用一个计算器的服务，来演示一下吧