boost asio处理tcp和udp的不同之处及要点

最近在看asio，打算基于asio重构媒体服务器中网络模块，学习的过程注意到了在udp和tcp中，对asio使用的所应该注意的地方，现记录下来

tcp与udp的不同之处

老生常谈的tcp与udp最大的不同是，tcp是可靠的并且保证数据到达。udp是不可靠的，通俗的描述就是它只管发，至于对方是否收到数据，一概不负责。所以在处理tcp和udp上的读写操作就有很大不同，并且在读写缓存的管理上也有很大不同。

读写操作的不同之处

对tcp而言，比如发送100字节的数据，可能分成第一次发送10字节，第二次发送90字节。也可能第一次就将100字节全部发送完毕。也可能分成了三次发送完毕，第一次发送10字节，第二次发送30字节，第三次发送60字节。其发送的次序完全取决于当时的网络状况和当前tcp发送缓存及滑动窗口大小所决定。所以对接收方而言，当调用read返回时，其结果可能是只是接收到了一部分数据。要接收到完整的数据包，可能需要多次read操作。正是这种原因，应用层在处理tcp数据的收发时，通常需要通过某种方式先告知接收端当前数据包大小。比较常规的做法是在数据包的头几个字节定以数据包长度。

对于udp而言，数据收发的处理就简单很多，发送端只需要调用sendto，udp就会将整个数据包发送出去，对于超过mtu长度数据包，数据包将会截断至mtu长度。对接收端而言，调用revcfrom如果返回成功，意味着收到的是一个完整的数据包。所以对udp来说，唯一需要注意的地方就是确保数据包不超过mtu即可。典型的，对基于udp的rtp，当视频数据大于mtu时，将会将视频数据进行分包，这就是FU-A包产生的初衷。

应用层缓存处理的不同之处

对于tcp而言，应用层buffer的显然需要对数据进行缓存，拼接完整的数据包。

boost asio处理tcp读操作的要点

对tcp读操作处理，通常如下:

boost::asio::async_read(mSocket, boost::asio::buffer((void*)mReceiveBuffer->data(), 4),
boost::bind(&AsyncSocketBase::handleReadHeader, shared_from_this(),  boost::asio::placeholders::error,
boost::asio::placeholders::bytes_transferred));

boost::asio::buffer((void*)mReceiveBuffer->data(), 4) 例子代码中是数据包的前4个字节包含头的长度信息，所以是先读取头信息，取出整个数据包的大小，AsyncSocketBase::handleReadHeader 业务处理回调即是解析头，在handleReadHeader中绑定的异步操作如下:

boost::asio::async_read(mSocket, boost::asio::buffer(&(*mReceiveBuffer)[0], dataLen),
			boost::bind(&AsyncTcpSocketBase::handleReceive, shared_from_this(),  boost::asio::placeholders::error,
boost::asio::placeholders::bytes_transferred));

boost::asio::buffer(&(*mReceiveBuffer)[0], dataLen) dataLen即为通过解析头获取到的整个数据包的大小，asio将整个dataLen大小的数据包读取完后才会回调handleReceive。

boost asio处理tcp写操作的注意点

对write操作，应用在发包时，可能该需要多次写才能将整个数据包发完。所以可能会出现上一包数据，asio还没发完，此时应用已经产生了下一包数据需要发送，所以通常在处理写操作时，需要在应用层加入一个缓存。保证依次发送数据。典型的在采用rtp协议的流媒体系统中，视频数据和音频数据是源源不断的产生的。对tcp应用而言，在写操作上更应加入缓存。

std::vector<boost::asio::const_buffer> bufs;
if(mSendDataQueue.front().mFrameData.get() != 0) // If we have frame data
{
    bufs.push_back(boost::asio::buffer(mSendDataQueue.front().mFrameData->data(),  mSendDataQueue.front().mFrameData->size()));
}
bufs.push_back(boost::asio::buffer(mSendDataQueue.front().mData->data()+mSendDataQueue.front().mBufferStartPos, 
                                  mSendDataQueue.front().mData->size()-mSendDataQueue.front().mBufferStartPos));
boost::asio::async_write(mSocket, buffers, boost::bind(&AsyncTcpSocketBase::handleSend, shared_from_this(),
boost::asio::placeholders::error);

如上所示，如果有缓存的数据则先发送缓存数据。

boost asio处理tcp和udp的不同之处及要点

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