TCP粘包问题的分析和解决方法
1、TCP粘包的问题分析
在socket网络程序中，TCP是面向连接的，所以在TCP的socket编程中，收发两端(client和server)都要有成对的socket。因此，发送端为了将多个发往接收端的包，更有效的发到对方，使用了优化方法(Nagle算法)，将多次间隔较小、数据量小的数据，合并成一个大的数据块，然后进行封包，就导致接收端难以分辨出来，所以必须提供科学的拆包机制。
对于UDP，它是非面向连接的，不会使用块的合并优化算法。实际上，目前大多认为由于UDP支持的是一对多的模式，所以接收端的skbuff(套接字缓冲区)采用了链式结构来记录每一个到达的UDP包，在每个UDP包中就有了消息头(消息来源地址，端口等信息)，对于接受端来说，就容易进行区分处理了。所以UDP不会出现粘包问题。
2、TCP协议简介
TCP是一个面向连接的传输层协议，虽然TCP不属于ISO制定的协议集，但由于其在商业界和工业界的成功应用，它已经成为事实上的网络标准，广泛应用于各种网络主机间的通信。
作为一个面向连接的传输层协议，TCP的目标是为用户提供可靠的端到端连接，保证信息有序无误的传输。它不仅可以提供基本的数据传输功能，还为了保证可靠性采用了数据编号、校验和计算、数据确认等措施。对每个传送的字节都进行编号，并请求接收方回传确认信息（ACK）。如果发送方在规定的时间内没有收到数据确认，就重传该数据。
TCP为用户提供了高可靠性的网络传输服务，但可靠性保障措施也影响了传输效率。所以在实际工程应用中，只有关键数据的传输才采用TCP，而普通数据的传输一般采用高效率的UDP。
３、粘包问题的分析与解决方法
- TCP粘包是指发送方发送的若干包数据到接收方接收时粘成一包，从接收缓冲区看，后一包数据的头紧接着前一包数据的尾。出现粘包现象的原因是多方面的，它既可能由发送方造成，也可能由接收方造成。
- 什么时候需要考虑粘包问题:
1)如果利用TCP每次发送数据,就与对方建立连接,然后双方发送完一段数据后,就关闭连接,这样就不会出现粘包问题
2)如果发送数据无结构,如文件传输,这样发送方只管发送,接收方只管接收存储,也不用考虑粘包
3)如果双方建立连接,需要在连接后一段时间内发送不同数据结构,如果连接后,有好几种结构,就会容易出现粘包. - 粘包出现原因:
简单地说,在流传输中出现,UDP不会出现粘包,因为它有消息边界(后文补充)
1)发送端需要等缓冲区满才发送出去,造成粘包
2)接收方不及时接收缓冲区的包,造成多个包接收 - 为避免粘包现象,可采取一下几种措施:
1）对于发送方引起的粘包现象，用户可通过编程设置来避免，TCP提供了强制数据立即传送的操作指令push，TCP软件收到该操作指令后，就立即将本段数据发送出去，而不必等待发送缓冲区满；
2）对于接收方引起的粘包，则可通过优化程序设计、精简接收进程工作量、提高接收进程优先级等措施，使其及时接收数据，从而尽量避免出现粘包现象；
3）由接收方控制，将一包数据按结构字段，人为控制分多次接收，然后合并，通过这种手段来避免粘包。
当然万物都不会绝对的好,这三种方法都有其不足之处.
1）第一种编程设置方法虽然可以避免发送方引起的粘包，但它关闭了优化算法，降低了网络发送效率，影响应用程序的性能，一般不建议使用。
2）第二种方法只能减少出现粘包的可能性，但并不能完全避免粘包，当发送频率较高时，或由于网络突发可能使某个时间段数据包到达接收方较快，接收方还是有可能来不及接收，从而导致粘包。
3）第三种方法虽然避免了粘包，但应用程序的效率较低，对实时应用的场合不适合。
4、结论
1）TCP为了保证可靠传输，尽量减少额外开销（每次发包都要验证），因此采用了流式传输，面向流的传输，相对于面向消息的传输，可以减少发送包的数量，从而减少了额外开销。但是，对于数据传输频繁的程序来讲，使用TCP可能会容易粘包。当然，对接收端的程序来讲，如果机器负荷很重，也会在接收缓冲里粘包。这样，就需要接收端额外拆包，增加了工作量。因此，这个特别适合的是数据要求可靠传输，但是不需要太频繁传输的场合（两次操作间隔100ms，具体是由TCP等待发送间隔决定的，取决于内核中的socket的写法）
（2）UDP，由于面向的是消息传输，它把所有接收到的消息都挂接到缓冲区的接受队列中，因此，它对于数据的提取分离就更加方便，但是，它没有粘包机制，因此，当发送数据量较小的时候，就会发生数据包有效载荷较小的情况，也会增加多次发送的系统发送开销（系统调用，写硬件等）和接收开销。因此，应该最好设置一个比较合适的数据包的包长，来进行UDP数据的发送。（UDP最大载荷为1472，因此最好能每次传输接近这个数的数据量，这特别适合于视频，音频等大块数据的发送，同时，通过减少握手来保证流媒体的实时性）
