网络通信TCP [代码设计]

Question

在过去的几天里，我一直在使用TCP/IP通信(使用Java和C#)。我知道它是如何工作的，并且能够使用它。我的问题更多的是一个代码设计问题，它是如何做到最好和最简单的方式来进行真正的沟通。

例如，我构建了自己的多用户聊天服务器。我希望我的通讯能够决定它是一个身份验证请求，还是一个新的聊天消息，获得当前用户列表的能力等。

我自己实现了一些方法，但我对此并不是很满意，因为我认为有一种更标准、更美观的方法来实现它。

我首先想到的是一个带有分隔符的字符串，下面是我在Java中实现My Communication的示例：

//The Object-types im Using
clientSocket = new Socket(host, port_number);
_toServer = new PrintStream(clientSocket.getOutputStream());
_fromServer = new DataInputStream(clientSocket.getInputStream());

//Example Commands my Client sends to the server

_toServer.println("STATUS|"); //Gets the Status if server is online or closed (closed can occur when server runs but chat is disabled)
_toServer.println("AUTH|user|pw"); //Sends an auth Request to Server with username and Password
_toServer.println("MESSAGE|Hello World|ALL"); //Sends hello World in the Normal Chat to all Users
_toServer.println("MESSAGE|Hello World|PRIVATE|foo"); //Sends hello World only to the user "foo"
_toServer.println("USERS|GET"); //Request a list of all Connected Users


//Example In the Recieved Message Method where all The Server Messages Get Analyzed
serverMessage = _fromServer.readLine(); //Reads the Server Messages

String action = serverMessage.split("|")[0];

if (action.equals("USERS")) { //Example "USERS|2|foo;bar"
    String users[] = serverMessage.split("|")[2].split(";");
}
if (action.equals("MESSAGE")) { //Example "MESSAGE|Hello World|PRIVATE|foo"
    if(serverMessage.split("|")[2].equals("ALL") {
        //Code and else for private....
    }
}
if (serverMessage.equals("STATUS|ONLINE")) {
    // Code
    // I leave out //Code and } for the next If statements
}
if (serverMessage.equals("STATUS|OFFLINE")) {
if (serverMessage.equals("AUTH|ACCEPTED")) {
if (serverMessage.equals("AUTH|REJECT")) {

这是它通常的方式吗？你看，我需要发送状态代码和代码对应的对象。我也考虑过将数据写入Bytes，并实现一个“每个对象的解码器”，例如：

int action = _fromServer.readInt();     

//opcodes is just an Enum Holding the corresponding int

switch(action) {
  case(opcodes.MESSAGE):
    break;
  case(opcodes.AUTH):
    break;         
 }

请注意，这是更多的一般设计问题，而不仅仅是这个聊天服务器的例子，我认为我实现了一个小的网络为基础的控制台游戏只是为了练习。

有没有更好的方法来做这件事，甚至是API/框架？

提前感谢！

Answer 1

从本质上讲，你是在设计一个协议。有许多通信协议可以处理这一点，我想到的主要协议是IRC。我相信你可以在网上搜索一下关于如何实现这个协议的提示。

至于将这样的东西扩展到控制台游戏，那么我将从实现IRC开始，并使用它来学习真正的通信协议是如何编写的。完成后，您可以在此基础上构建，以便将您自己的命令添加到您的框架中。

Answer 2

如果您正在设计一个用于跨语言通信的协议，我建议不要使用格式化字符串作为一种通信方式，而是使用statusbytes。例如，如果您考虑TCP/IP本身的设计，您会发现，消息由固定格式的报头和可变有效负载组成。这样你就会知道，(例如)消息的第三个字节包含messagetype，第五个字节表示错误状态，依此类推。这使得处理变得更容易。

如果你已经设计了你的协议，你可以考虑在Java端使用显式的MessageObjects，在这种情况下，你可以为这些对象实现一个带有编组和解组方法的工厂，将对象从你的协议中的消息转换为消息。

如果您是纯java开发人员，您甚至可以省去这方面的工作，在客户端和服务器端使用ObjectInputStreams和ObjectOutputStreams。如果不是这样，您可能想看看Google Protocol Buffers：http://code.google.com/intl/de-DE/apis/protocolbuffers/，它在跨语言通信方面基本上做了同样的事情。

Answer 3

如果你的项目在增长，你可能想看看Netty --它是一个处理通信代码的框架。如果你的代码很简单，你最好手动完成。

至于协议设计，这取决于对你来说最重要的是什么:性能、可扩展性、人类可读性、调试简易性等。这些标准可能在某种程度上相互矛盾，例如，高性能可能意味着优先选择二进制协议，但这些都会对调试的简易性产生负面影响，有时还会影响可扩展性。通常，不要重复发明轮子是个好主意。从现有协议中获得灵感。如果你选择二进制，不要从头开始，除非你真的必须这样做，从Protocol Buffers开始。如果您的应用程序很简单，并且不以高性能为目标，请使用人类可读的协议，这将使您的工作变得更容易(使用标准的外壳工具，如strace和nc，可以进行调试和测试)。