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版本：3.1

介绍及使用

定义​

命名空间：TouchSocket.Core
程序集：TouchSocket.Core.dll

一、说明​

数据处理适配器，是TouchSocket的核心组件，其作用就是解析数据。

而解析可以分为两种，第一种是解决数据的黏、分包问题，第二种是将收到的数据解析为数据对象。

数据处理适配器的概念

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二、为什么需要适配器​

适配器的作用就是解析数据，在TouchSocket系中，数据可分为流式单线程和非流式多线程两种。其中流式单线程以Tcp，Namedpipe、SerialPort等为代表。非流式多线程则以Udp为代表。接下来，我们会对其进行详细介绍。

适配器的定义和重要性

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2.1 流式单线程​

顾名思义，流式单线程的数据，就是只有一个线程访问的流式数据，它像水流一样，在传输时滔滔不绝。其特点是：

  1. 数据包是有序的。
  2. 数据包是偶发性粘连的，即数据包之间没有分界，且粘连的因素不确定。
  3. 在读取时，可能会读到多个数据包，或者多个半包。

那么如何解决粘包、半包问题呢？

实际上很好理解。既然数据是有序流式的，那么标识和顺位就是解决问题的关键。一般来说，通讯协议可分为固定包头、不固定包头、固定长度和字符区间四种。下面我们将以通俗易懂的方式来讲解。

假如，我们把传输的过程比作是一条行进中的队伍。把一个字节，比作队伍中的一个人。从宏观的角度来说，我们很难分辨队伍中有多少个小队，每个小队具体是做什么工作的。

但是我们可以在队伍中，每确定一个小队，就把小队第一个人任命为队长，并告诉他这支小队总共多少人。然后当队伍行进到终点时，只需要先问队长，小队有多少人，然后将这支小队归队。然后再问下一个队长，以此往复。鉴于队伍的连续性和有序性，只要队长不记错小队人数，那么我们必然能识别每个小队长，也能从他口中得知每个小队人数。

那么，这就是固定包头的思路。不过很多时候，都不是一个字节标识长度，甚至固定的字节中还会有其他数据，但这并不影响固定包头的识别。

或者，我们并不知到队长在哪里，只能通过某种约定逐个询问，直到先找到队长，然后询问队长队伍中有多少人。

那么，这就是不固定包头的思路。

或者，我们可以在队伍出发前，就和接收单位约定好，每个小队就是10个人，那么我们就可以在队伍到达终点时，每10个人归为一个小队。这样也能识别小队，也能知道小队人数。

那么，这就是固定长度的思路。

或者，我们可以在队伍出发前，就做好标识，比如，遇到戴红帽子的，即视为队长，直到遇到下一个红帽子，这中间的所有人都归为一队。或者遇到蓝帽子的，即视为小队最后的那个人，即蓝帽子之前的人都归为一队。亦或者，一个小队，必须由红帽子开头，蓝帽子结尾。那么无论那种，我们很好的分辨出小队。

那么，这就是字符区间的思路。

一般来说，99.5%的通讯协议，都是以上四种思路，或者其混合体。只要我们了解这些思路，那么就能很好的解决粘包、半包问题，而适配器的时候，则会大大简化这个操作。

TCP粘包现象及其原因分析

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2.2 非流式多线程​

非流式多线程的数据，就是多个线程同时访问的数据。其特点是：

  1. 数据包是独立的。
  2. 数据包是无序的。

对于非流式多线程的数据，它一般不需要解决粘、分包问题。所以适配器的使用仅仅是将接收的数据包，按照IRequestInfo的格式进行封装投递。

三、设计架构​

3.1 工作逻辑​

3.2 数据逻辑​

TouchSocket的适配器，在初始阶段（原始Tcp），会收到一个ByteBlock数据，然后经过适配器处理以后，可选择两个参数（ByteBlock和IRequestInfo）的任意组合投递数据。

例如：FixedHeaderPackageAdapter，仅投递ByteBlock数据，届时IRequestInfo将为null。而如果是继承的CustomDataHandlingAdapter，则仅投递IRequestInfo，ByteBlock将为null。

3.3 设计解释​

大家有时候可能会迷惑，为什么TouchSocket要设计两个参数投递，而不像其他的那样的，在会话里面，把适配器直接泛型规范了，直接抛出对应的类型。这是因为泛型约束太大，不够灵活。例如：

  • 第一，不能随时切换适配器，例如适配WebSocket，在握手阶段，要解析http数据，所以，此时应该选择http数据处理适配，而完成握手以后，就要解析ws数据格式了，所以此时应该切换适配器为ws数据处理适配器。
  • 第二，两个参数能提高性能。例如HTTP数据处理适配器，在高性能工作模式下，由IRequestInfo投递请求头，由ByteBlock投递Body，这样Body是从内存池获得，就不存在内存消耗了。

四、Tcp使用​

在Tcp系中使用数据处理适配器是非常简单的一个过程。而且为了不同场景，TouchSocket支持多种方式的适配器使用。服务器和客户端使用一致

4.1 在Config配置中使用​

在Config配置使用时，相当于初始化赋值。比较单一，但是很可靠。

var config = new TouchSocketConfig();
config.SetTcpDataHandlingAdapter(() => new NormalDataHandlingAdapter());

4.2 直接设置适配器​

直接设置适配器，可以在任意时刻进行。

 client.SetDataHandlingAdapter(new NormalDataHandlingAdapter());

五、Udp使用插件​

Udp使用的插件，只能从Config配置。

【UdpSession】

m_udpSession.Setup(new TouchSocketConfig()
      .SetBindIPHost(new IPHost(this.textBox2.Text))
      .SetUdpDataHandlingAdapter(()=> 
      {
          return new NormalUdpDataHandlingAdapter();
      })
      .ConfigureContainer(a =>
      {
         
      }));
m_udpSession.Start();
注意

同一个适配器实例，只可被赋值一次，不然会异常。

六、限制使用​

限制使用的场景应用于自定义封装。例如：自己封装一个服务器，然后适配器仅特定使用，不允许外部随意赋值，那么可以如下实现：

public class MySessionClient : SessionClient
{
    /// <summary>
    /// <inheritdoc/>
    /// </summary>
    public override sealed bool CanSetDataHandlingAdapter => false;//不允许随意赋值
    
    private void InternalSetAdapter(DataHandlingAdapter adapter)
    {
        this.SetAdapter(adapter);//仅继承内部赋值
    }
}

七、缓存超时（仅Tcp适配器）​

当适配器在工作时，如果一个数据包在设置的周期内（默认1000ms）没有完成接收，则会清空所有缓存数据，然后重新接收。 这种设计是为了应对，当接收数据时，如果发送方发送了异常数据（也有可能在移动网时，由运营商发送的无效包）而导致整个接收队列数据无效的问题。 现在加入缓存超时设置，则如果发送上述情况，也会在一个周期后，快速恢复接收。

相关属性设置：

  • CacheTimeoutEnable：是否启用缓存超时。
  • CacheTimeout：缓存超时时间
  • UpdateCacheTimeWhenRev：是否每次接收就更新缓存时间。默认true，意味着只要有数据接收，则缓存永远不会过期。当为false时，则每个缓存包，必须在设置的周期内完成接收。
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最后由 若汝棋茗 于 更新