只有一次 write() 调用通过套接字连接发送数据

Question

第一个 stackoverflow 问题！我已经搜索过了...我保证。我还没有找到任何解决我困境的答案。至少可以说，我有一个严重恶化的问题。长话短说，我正在开发一款游戏的基础设施，其中移动应用程序（Android 应用程序和 iOS 应用程序）使用套接字与服务器进行通信，将数据发送到数据库。后端服务器脚本（我称之为 BES，或后端服务器）有数千行代码长。本质上，它有一个 main 方法，用于接受传入套接字的连接并分叉它们，以及一个从套接字读取输入并确定如何处理它的方法。大部分代码位于从数据库发送和接收数据并将其发送回移动应用程序的方法中。除了我添加的最新方法之外，所有这些都工作正常。此方法从数据库中获取大量数据，将其编码为 JSON 对象，然后将其发送回移动应用程序，移动应用程序还会从 JSON 对象中对其进行解码并执行其需要执行的操作。我的问题是该数据非常大，并且大多数时候在一次数据写入中无法通过套接字。因此，我向套接字添加了一项额外的数据写入，通知应用程序即将接收的 JSON 对象的大小。但是，在此写入发生后，下一次写入会将空数据发送到移动应用程序。

奇怪的是，当我删除发送 JSON 对象大小的第一个写入时，JSON 对象的实际发送工作正常。它只是非常不可靠，我不得不希望它能一次性发送所有内容。更奇怪的是，当我将第二次写入发送的数据大小设置为一个巨大的数字时，iOS应用程序将正确读取它，但它会将数据放在一个空数组的中间。

世界上到底发生了什么事？任何见解都将不胜感激！下面只是我在服务器端的两个写入命令的基本片段。

请记住，在此脚本中的其他任何地方，读取和写入都工作正常，但这是我连续执行 2 个写入操作的唯一地方。

服务器脚本位于使用 Berkeley 套接字的本机 C 语言的 Ubuntu 服务器上，iOS 使用名为 AsyncSocket 的包装类。

int n;
//outputMessage contains a string that tells the mobile app how long the next message
//(returnData) will be
n = write(sock, outputMessage, sizeof(outputMessage));
if(n < 0)
   //error handling is here
//returnData is a JSON encoded string (well, char[] to be exact, this is native-C)
n = write(sock, returnData, sizeof(returnData));
if(n < 0)
   //error handling is here

移动应用程序进行两次读取调用，并获得 outputMessage 就好，但是 returnData 始终只是一堆空数据，除非我覆盖 sizeof(returnData)< /code> 到某个非常大的数字，在这种情况下，iOS 将在一个空数据对象（准确地说是 NSData 对象）中间接收数据。还需要注意的是，我在 AsyncSocket 类中的 iOS 端使用的方法读取的数据长度达到了从第一次写入调用接收到的长度。因此，如果我告诉它读取，比如说 10000 字节，它将创建一个该大小的 NSData 对象，并在从套接字读取时将其用作缓冲区。

非常感谢任何帮助。预先感谢大家！

Answer 1

它非常不可靠，我不得不希望它能一次性发送所有内容。

TCP 成功编程的关键是在应用程序级别不存在 TCP“数据包”或“数据块”的概念。应用程序只能看到没有边界的字节流。当您在发送端使用某些数据调用 write() 时，TCP 层可能会选择以任何它认为合适的方式对您的数据进行切片和切块，包括将多个块合并在一起。

您可能会写入 10 个字节两次，然后读取 5 个字节，然后读取 15 个字节。或者您的接收器可能会同时看到 20 个字节。您不能做的只是“希望”您发送的某些字节块将以相同的块形式到达另一端。

在您的特定情况下可能发生的情况是，两个连续的写入被合并为一个，而您的读取逻辑根本无法处理这一点。

Answer 2

感谢您的所有反馈！我将大家的答案合并到解决方案中。我创建了一个方法，使用 writev 而不是 write 将 iovec 结构写入套接字。我在 iOS 端使用的包装类 AsyncSocket （顺便说一下，这非常棒......在这里查看 -->AsyncSocket Google Code Repo ）可以很好地处理接收 iovec，并且显然是在幕后，因为它不需要我做任何额外的工作来正确读取所有数据。 AsyncSocket 类现在不会调用我的委托方法 didReadData，直到它收到 iovec 结构中指定的所有数据。

再次感谢大家！这很有帮助。一夜之间，我已经遇到了一周的问题得到了回复。我期待更多地参与 stackoverflow 社区！

解决方案示例代码：

//returnData is the JSON encoded string I am returning
//sock is my predefined socket descriptor
struct iovec iov[1];
int iovcnt = 0;
iov[0].iov_base = returnData;
iov[0].iov_len = strlen(returnData);
iovcnt = sizeof(iov) / sizeof(struct iovec);
n = writev(sock, iov, iovcnt)
if(n < 0)
   //error handling here
while(n < iovcnt)
   //rebuild iovec struct with remaining data from returnData (from position n to the end of the string)

Answer 3

您确实应该定义一个函数write_complete，将缓冲区完全写入套接字。检查write的返回值，它也可能是正数，但小于缓冲区的大小。在这种情况下，您需要再次写入缓冲区的剩余部分。

哦，使用 sizeof 也很容易出错。因此，在上面的 write_complete 函数中，您应该打印给定的大小并将其与您期望的大小进行比较。

Answer 4

理想情况下，在服务器上，您希望以原子方式写入标头（大小）和数据，如果有任何机会多个线程可以写入，我会使用分散/聚集调用 writev() 来做到这一点同时连接到同一个套接字，您可能希望在写入调用中使用互斥锁。

writev() 还将在返回之前写入所有数据（如果您使用的是阻塞 I/O）。

在客户端上，您可能必须有一个状态机来读取缓冲区的长度，然后进行循环读取，直到收到所有数据，因为大缓冲区将被分段并以不同大小的块形式出现。