自定義報頭協議可能沒那么難

杭城小劉· 2019-10-07

在學習過計算機網絡的課程,我們知道剛開始計算機都是單獨脫機工作的,沒有聯網的情況下計算機的信息共享能力、運算能力都非常有限,后來誕生了計算機網絡.有了就是那幾網絡,計算機 A 的信息和數據可以通過網絡傳遞到計算機 B,同樣計算機 A 可以獲取到來自計算機 B 的數據. 但是不同計算機之間交換數據的時候就要通過網絡來傳輸了.傳輸的過程中需要不同的計算機都遵循一定的規則來組裝數據、傳遞信息,那么這樣的規則就叫做協議.

1. 協議

計算機網絡中有非常多協議,這些協議位于 OSI 的不同層中,比如 TCP/IP、UDP、SMTP、FTP 等. 協議之所以稱為協議,是因為它具有約束效應,信息在端到端的傳輸過程中,同等層次之間通過使用同樣的協議規則,這樣發送方在該層次按照協議約定處理數據,接收方在該層次按照協議約定解析數據.成對存在.

OSI七層模型 TCP協議

2. 自定義協議

在日常開發的時候處于某些原因可能需要自定義報文協議.這個協議是建立在 TCP 連接的基礎上,比如,移動端在做 APM 的時候將功能拆分為2個模塊,一個是 APM 監控模塊、一個為了方便可拓展單獨做了一個數據上報組件,具有動態下發上報策略的配置.

所以上報組件這里涉及到和服務端高效通信,所以客戶端和服務端約定了一套自定義的報文協議,如下所示.

  • PACKET 整體結構 | HEAD | META | BATCH_PAYLOAD |

  • PACKET::HEAD 結構

    | META_SIZE (2bytes unsigned int) | BATCH_COUNT (1 bytes unsigned int) | PAYLOAD_SIZE (4bytes unsigned int) | PAYLOAD_SIZE (4bytes unsigned int) | ... |

  • PACKET::META 結構

    換行符分割的 JSON 字符串

    crypto(deflate(JSON JSON...))

  • PACKET::BATCH_PAYLOAD 結構

    JSON 體里每個字段的值都是 BASE64 編碼的

    crypto(deflate(JSON) | crypto(deflate(JSON) | ...

其實計算機網絡過程中傳輸的就是二進制數據,所以拿 iOS 舉例來說,我們自定義報文協議的目的就是按照協議的約定,自定義組裝好一個 NSData 的數據,報文里面的頭規定了各種信息的組裝格式.

  • HEAD 里面需要攜帶3個信息. 信息1:meta 的 size 信息,而且協議規定了必須使用 2byte 的 unsigned int 數據類型. 信息2: payload 報文的個數,必須使用 1byte 的 unsigned int 數據類型. 信息3:每個報文的大小,必須使用 4byte 的 unsigned int 數據類型.
  • META 里面需要攜帶1個信息. 將多條元數據用 " " 換行符拼接,另外拼接完的整體數據先壓縮再加密
  • PAYLOAD 里面將每條數據先壓縮,然后整體再加密

所以核心就上面的3點,一點都不難,只不過第一次做的時候可能會踩坑.列覺如下

  • 協議明確規定了該采用什么樣的數據類型,另外數據大小做了明確限制,如果你不這么做,服務端按照字節長度去解析數據就會出錯,相應的客戶端接口的返回結果就是失敗.自討苦吃
  • 設計到數據的處理,就應該注意字節序的問題,比如 iOS 采用的小端序,網絡規定數據傳輸使用大端序,假如你不知道這個問題,那么你很可能接口調用失敗,所以你需要將你的數據轉換為大端序的數據,關于大小端序的問題可以查看我的這篇文章

Objective-C 語言中處理 unsigned int 的數據,所以你需要直接操作 unsign short 到 NSData, NSData 的接口很方便, [NSData dataWithBytes:&metaLength length:sizeof(metaLength)]] 就可以處理成 2byte 的 unsigned int 的數據

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