前言
服務器傳輸協議協議:
基于netty LengthFieldBasedFrameDecoder(100000000,0,4,0,4)
總長度 = 4byte + 包體內容
接收二進制的json字符串
正文
思路:
1.在發送數據包前, 拼接4個字節帶有包體內容長度的數據.
2.在接受數時, 需要考慮 粘包和半包的情況.根據包頭長度,判斷包
的完整性.將完整的包解析出去,不完整的等待下一次的數據拼接.
設計
1.采用面向協議的方式編碼與解碼
2.自定義編碼器和解碼器, 遵守協議, 實現協議中的方法
3.基于GCDAsyncSocket, 封裝需要用到的方法
文件結構
52D4F31C-68DA-4E9E-A667-70EC29032BF0.png
分塊講解
協議 - LCSocketCoderProtocol
1.編碼協議:LCSocketEncoderProtocol
2.解碼協議:LCSocketDecoderProtocol
3.編碼完成后的輸出協議:LCSocketEncoderOutputProtocol
4.解碼完成后的輸出協議:LCSocketDecoderOutputProtocol
編碼器 - LCSocketEncoder
1. 遵守編碼協議
2.實現協議中的方法:
- (void)encode:(id)object output (id<LCSocketEncoderOutputProtocol>)output
其中, 輸出output遵守 編碼輸出協議
編碼器 - LCSocketDecoder
1. 遵守解碼協議
2.實現協議中的方法:
- (void)decode:(id)object output:(id<LCSocketDecoderOutputProtocol>)output
其中, 輸出output遵守 解碼輸出協議
套接字 - LCBaseSocket
1. 基于GCDAsyncSocket
2.單例化, 提供需要給外界訪問的接口,如:"重連", "斷開連接". "是否正在連接"等
3.設置代理屬性
編碼器代碼詳解 - LCSocketEncoder
1.判斷數據格式是否可解析為json
if (![NSJSONSerialization isValidJSONObject:object]) {
[output didEndEncode:nil error:[NSError errorWithDomain:@"數據不能解析為json" code:-1 userInfo:nil]];
return;
}
2.將json數據編碼為NSData
NSError *error = nil;
NSData *contentData = [NSJSONSerialization dataWithJSONObject:object options:NSJSONWritingPrettyPrinted error:&error];
NSString *contentStr = [[NSString alloc] initWithData:contentData encoding:NSUTF8StringEncoding];
contentData = [contentStr dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding];
3.判斷編碼后的數據長度
if (contentData.length > 1000000 - countOfLengthByte) {
[output didEndEncode:nil error:[NSError errorWithDomain:@"encoder的數據太長" code:-1 userInfo:nil]];
return;
}
4.將數據長度, 拼接到包頭
NSUInteger contentDataLength = contentData.length;
NSData *headData = [self dataForLength:contentDataLength byteCount:countOfLengthByte reverse:NO];
NSMutableData *data = [NSMutableData data];
[data appendData:headData];
[data appendData:contentData];
5.分發數據
[output didEndEncode:data error:nil];
解碼器代碼詳解 - LCSocketDecoder
1.判斷數據是否為NSData類型
if (![object isKindOfClass:[NSData class]]) {
[output didEndDecode:nil error:[NSError errorWithDomain:@"當前數據類型非NSData" code:-1 userInfo:nil]];
return;
}
2.初始化, 并截取包頭數據
self.needAppend = NO;
NSData *packetData = object;
[self.tempData appendData:packetData];
packetData = [self.tempData copy];
NSData *headerData = [packetData subdataWithRange:NSMakeRange(0, countOfLengthByte)];
NSUInteger contentLength = [self lengthForData:headerData reverse:YES];
3.判斷是否粘包
while (packetData.length >= contentLength) { }
3.1 判斷包的長度
if (contentLength > 1000000 - countOfLengthByte) { // 服務器定的...
[output didEndDecode:nil error:[NSError errorWithDomain:@"數據太長" code:-1 userInfo:nil]];
return;
}
3.2截取包體內容
NSData *contentData = [packetData subdataWithRange:NSMakeRange(countOfLengthByte, contentLength)];
3.3 輸出一個完整的包, 截取剩余的包
[output didEndDecode:contentData error:nil];
packetData = [packetData subdataWithRange:NSMakeRange(contentLength + countOfLengthByte , packetData.length - contentLength - countOfLengthByte)];
3.4 判斷包頭長度, 如果小于規定的, 則跳出循環, 等待拼接
if (packetData.length < countOfLengthByte) {
if (self.tempData.length != 0) {
[self.tempData resetBytesInRange:NSMakeRange(0, self.tempData.length)];
[self.tempData setLength:0];
self.needAppend = YES;
}
break;
}
3.5 截取包頭的數據,計算長度
headerData = [packetData subdataWithRange:NSMakeRange(0, countOfLengthByte)];
contentLength = [self lengthForData:headerData reverse:YES];
3.6.只要執行了while, 將tempData的數據清空, 拼接新的數據
if (self.tempData.length != 0) {
[self.tempData resetBytesInRange:NSMakeRange(0, self.tempData.length)];
[self.tempData setLength:0];
}
self.needAppend = YES;
一些小細節
1.計算根據NSData包頭的長度- lengthForData
掃盲
NSData 中的length為NSUInteger類型
接下來我們看看 NSUInteger為何物
#if __LP64__ || (TARGET_OS_EMBEDDED && !TARGET_OS_IPHONE) || TARGET_OS_WIN32 || NS_BUILD_32_LIKE_64
typedef long NSInteger;
typedef unsigned long NSUInteger;
#else
typedef int NSInteger;
typedef unsigned int NSUInteger;
#endif
目前一般都為64位操作系統, 所以 NSUInteger 就是 unsigned long 占了8bits
1字節(byte) = 8bits,兩者換算是1：8的關系。
略帶:一個漢字占了兩個字節
- (NSUInteger)lengthForData:(NSData *)data
{
NSUInteger dataLen = data.length;
NSUInteger length = 0;
int offset = 0;
while (offset < dataLen) {
NSUInteger tempVal = 0;
[data getBytes:&tempVal range:NSMakeRange(offset, 1)];
length += (tempVal << (8 * offset));
offset++;
}
return length;
}
1.將數據的高低位, 更改為低位在前,高位在后,如:
<00000045> --> <45000000>數據以16進制的形式展示,
驗證:利用計算器轉換為十進制 等于 69.后附圖.
2.利用NSData 中的:
- (void)getBytes:(void *)buffer range:(NSRange)range
方法獲取每一個字節
3.(注意當前為:低位在前,高位在后)
將每一個字節, 根據字節所屬的范圍,統一往左位移相應的 8 (1字節(byte) = 8bits)的倍數,
也就是說,將后面高位的字節,統一處理為低位的字節, 將統一格式的字節, 相加.
利用%zd 輸出每一個字節的 十進制的大小.進行檢驗.
4AE2B600-2ACB-40F7-958C-35D9B8A9EEA1.png
CFD0FD1D-FD26-474F-831C-C3902E18DCBC.png
ACF58783-249F-4996-B6F5-ADD3514175AF.png
2.高低位互換-dataWithReverse
- (NSData *)dataWithReverse:(NSData *)data
{
NSMutableData *dstData = [[NSMutableData alloc] initWithData:data];
NSUInteger count = data.length / 2;
for (NSUInteger i = 0; i < count; i++) {
NSRange head = NSMakeRange(i, 1);
NSRange end = NSMakeRange(data.length - i - 1, 1);
NSData *headData = [data subdataWithRange:head];
NSData *endData = [data subdataWithRange:end];
[dstData replaceBytesInRange:head withBytes:endData.bytes];
[dstData replaceBytesInRange:end withBytes:headData.bytes];
}
return dstData;
}
1.例用NSMutableData 字節互換 的方法
- (void)replaceBytesInRange:(NSRange)range withBytes:(const void *)bytes;
2.遍歷數據
從收尾開始,依次將字節互換, 一般包頭所占字節都不會太多, 所以只需遍歷幾次就可以完成,遍歷的次數為字節總數減半
3.將長度轉為占固定字節數的NSData - dataForLength
NSMutableData *valData = [NSMutableData data];
NSUInteger templen = length;
int offset = 0;
while (offset < byteCount) {
unsigned char valChar = 0xff & templen;
[valData appendBytes:&valChar length:1];
templen = templen >> 8;
offset++;
}
return valData;
1.利用:NSMutableData 的方法
- (void)appendBytes:(const void *)bytes length:(NSUInteger)length;
2.將數據 & 0xff
0xff是十六進制FF的表示方法，因為一個十六進制數字轉換成二進制是四位，即F=1111，所以0xff占用一個字節, 8bits
&符表示的是按位數進行與（同為1的時候返回1，否則返回0）
保留后7位，高位清零,避免符號位擴展：
3.while循環的說明:
首先, 0xff & templen, 只保留最低的字節, 獲取到最低位的字節, 利用appendBytes, 將此字節添加進去,
進而將templen往右移8位, 也就是剔除剛才計算過的字節, 獲取第二個字節
,將第二個字節添加進去.依次往后直到將所有的包頭字節添加完畢
