美文网首页
分享套接字数据包序列化与反序列化方法

分享套接字数据包序列化与反序列化方法

作者: 沙漠尽头的狼 | 来源:发表于2020-10-21 13:42 被阅读0次

简单说一下,本文不涉及Socket的连接、数据接收,只是对数据包(byte[])的序列化和反序列化方法的封装介绍。

本文目录

本文背景

一般操作

本文操作

总结

1.本文背景

经常做C/S,客户端与服务端通信基本是TCP/UDP通信,套接字用得飞起。

比如我们有一个系统,这个系统又分几个系统子模块进程:

C++服务端

Android 客户端

iOS 客户端

WPF桌面管理端

......

几个模块之间通过TCP或者UDP通信,数据包解析与组装是常规操作,我们定义数据包格式如下:

一个数据包包含包头和包体,定义如下:

包头

包体

包体直接定义字段信息,就像定义类属性一样。

另包头与包体中数据类型定义如下:

数据包字段类型定义

其他数据类型类似,复杂数据类型使用4个字节的值字节长度+实际值byte。

给一个测试数据包

大致理解下:

前三个字段是包体:用于标识整个数据包,便于包体解析;

后面的包体,简单说就是三国中的国家信息简介,前三个字段为三国中的一个国家基本信息:编号、国名、皇帝,后面是该国家大将信息列表,每个大将有编号、名称、备注等。

定义数据对象

根据数据包定义,我们可以很快定义类进行使用,不管你是C++还是Java。下面是我用C#写的对应类,用于序列化与反序列化使用:

///<summary>

///三国

///</summary>

publicclassThreeCountries

{

///<summary>

///获取或者设置 ID

///</summary>

publicintID {get;set; }

///<summary>

///获取或者设置 国名

///</summary>

publicstringName {get;set; }

///<summary>

///获取或者设置 皇帝

///</summary>

publicstringEmperor {get;set; }

///<summary>

///获取或者设置 所选课程列表

///</summary>

publicList Courses {get;set; }

publicoverridestringToString()

{

return$"三国之一{ID}:{Name}皇帝{Emperor},有{Courses.Count}名大将";

}

}

///<summary>

///三国名将

///</summary>

publicclassFamousGeneral

{

///<summary>

///获取或者设置 编号

///</summary>

publicintID {get;set; }

///<summary>

///获取或者设置 名字

///</summary>

publicstringName {get;set; }

///<summary>

///获取或者设置 描述

///</summary>

publicstringMemo {get;set; }

publicoverridestringToString()

{

return$"{ID}:{Name}=>{Memo}";

}

}

对于上面给的数据包你怎么序列化及反序列化?转换成数据如下,下节接着讨论

ThreeCountries shuKingdom =newThreeCountries

{

ID =1,

Name ="蜀国",

Emperor ="刘备",

Courses =newSystem.Collections.Generic.List

{

newFamousGeneral{ ID=1,Name="张飞",Memo="三板斧"},

newFamousGeneral{ ID=2,Name="关羽",Memo="青龙偃月刀"},

newFamousGeneral{ ID=3,Name="赵云",Memo="很猛的"},

newFamousGeneral{ ID=3,Name="马超",Memo="强"},

newFamousGeneral{ ID=3,Name="黄忠",Memo="老当益壮"},

}

};

2. 常规操作

序列化

代码太繁琐,我就写个不正规的伪代码吧

定义一个byte数组;

一、写包头

1、写入4字节的消息标识:0x4A534604

计算消息对象名称字符串“ThreeCountries”长度,及转换字符串为byte数组

2、写入2字节的bytes数组长度,写入实际的byte数组值

3、写入4字节的消息版本号

二、写包体

4、写入4字节的大将个数

循环每个大将信息,依次写入

5、写入大将1编号

6、写入大将1名称

7、写入大奖1备注

8、写入大将2编号

9、写入大将3名称

10、写入大奖4备注

...写吐了,省略号

反序列化

不想写了,累

常规操作

定义一个序列化接口,每个网络对象实现其中的序列化与反序列化接口

public interface ISerializeInterface

{

byte[] Serialize(T t);

T Deserialize(byte[] arr);

}

public class ThreeCountries : ISerializeInterface

{

public byte[] Serialize(T t)

{

// 将上面的序列化代码写在这

}

T Deserialize(byte[] arr)

{

// 将上面的反序列化代码写在这,不好意思我没写

}

}

3. 本文操作

写了半天的Demo,文章可能就写的有点水了,我估计读者也不会仔细看代码,直接去Github check项目去了,哈哈。

我还是简单说说吧,实现很简单,定义一些特性,下面红框里的代码文件:

序列化特性及帮助类

使用很简单,在上面的数据类上加上特性,改动不多,看下面代码:

///<summary>

///三国

///</summary>

[NetObject(Name ="ThreeCountries", Version = 1)]

publicclassThreeCountries

{

///<summary>

///获取或者设置 ID

///</summary>

[NetObjectProperty(ID = 1)]

publicintID {get;set; }

///<summary>

///获取或者设置 国名

///</summary>

[NetObjectProperty(ID = 2)]

publicstringName {get;set; }

///<summary>

///获取或者设置 皇帝

///</summary>

[NetObjectProperty(ID = 3)]

publicstringEmperor {get;set; }

///<summary>

///获取或者设置 所选课程列表

///</summary>

[NetObjectProperty(ID = 4)]

publicList Courses {get;set; }

publicstaticNetObjectAttribute CurrentObject =null;

staticThreeCountries()

{

CurrentObject = NetObjectSerializeHelper.GetAttribute(default(ThreeCountries));

}

publicoverridestringToString()

{

return$"三国之一{ID}:{Name}皇帝{Emperor},有{Courses.Count}名大将";

}

}

///<summary>

///三国名将

///</summary>

publicclassFamousGeneral

{

///<summary>

///获取或者设置 编号

///</summary>

[NetObjectProperty(ID = 1)]

publicintID {get;set; }

///<summary>

///获取或者设置 名字

///</summary>

[NetObjectProperty(ID = 2)]

publicstringName {get;set; }

///<summary>

///获取或者设置 描述

///</summary>

[NetObjectProperty(ID = 3)]

publicstringMemo {get;set; }

publicoverridestringToString()

{

return$"{ID}:{Name}=>{Memo}";

}

}

仔细看的话,只在外层类(ThreeCountries)上加了NetObject特性,和属性上加了NetObjectProperty特性,分别标识消息名称、版本号及每个属性的序列化与反序列化顺序即可,类中使用的子对象Courses属性,也只需要加属性特性即可,如上。

下面添加单元测试,并且测试通过:

单元测试通过

4. 总结

用这套代码(demo,有所改变,但也差不多),完成了几个类似的项目,每次数据通信联调、测试问题,C++和java的同事找我时,我就说:

"你先看你自己数据包的序列化和反序列化代码有没有问题,我这不会出问题的,完全按数据包格式转的。"

刚开始还在那闹,后面定位几次问题后,类似的问题他们就没再找我了,偷笑中。

源码:见开源项目TerminalMACS

相关文章

网友评论

      本文标题:分享套接字数据包序列化与反序列化方法

      本文链接:https://www.haomeiwen.com/subject/eonsmktx.html