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Cocos2dx-lua中使用LuaSocket

原作者: [db:作者] 来自: [db:来源] 收藏 邀请

项目背景

客户端:C++和lua混合,cocos2dx 3.10版本;服务端:C++,某狐公司的棋牌服务端。

需求

  手机客户端使用socket与服务端通信,需要处理数据粘包半包字符串编码转换心跳机制接收超时这几个主要的问题,另外使用luasocket需要考虑数据传输格式的问题。检索网上的资料,基于LuaSocket针对项目需求做了一定的调整,使用了该文中提到的ByteArray和lpack库实现了lua使用二进制数据和服务器通信,并在C++端利用iconv库实现了字符串编码格式的转换,达到了项目的需求。下面具体谈谈如何解决上述提到的几个问题。

1、lua中发送与接收二进制数据

  这里直接使用了ByteArray,不过后来又提到该实现中与Long相关的实现存在并非bug的问题,而是由于跨平台导致的处理不一致而导致的问题,但是在我们的项目中直接使用且在pc模拟器,多品牌、多处理器平台、多安卓版本的安卓机型上,多ios版本、5s、6、7、x的苹果机型上,并没有出现问题,所以我还是继续使用了这个库来进行长整型数据的读取。在这个库的基础上,我额外加上了字符串的读写转换,这个是在C++端利用iconv库实现的, 之前有试过lua版本的iconv库,可能是使用方式不对,达不到需求。

转换成宽字符的部分代码:

 6             iconv_t cd = iconv_open("UTF-16LE", "UTF-8");
 7             if (0 != cd)
 8             {
 9                 char *tmp = (char*)szTmp;
10             #ifdef WIN32
11                 if (iconv(cd, &szData, &inlen, &tmp, &outlen) != (size_t) -1 )
12             #else
13                 char *szTempData = (char*)szData;
14                 if (iconv(cd, &szTempData, &inlen, &tmp, &outlen) != (size_t) -1 )
15             #endif                
16                 {
17                     iconv_close(cd);
18                     lua_pushlstring(tolua_S, (char*)szTmp, returnlen);
19                     free(szTmp);
20                     return 1;
21                 }
22                 iconv_close(cd);
23             }    

宽字符转换回的部分代码:

            iconv_t cd = iconv_open("UTF-16LE", "UTF-8");
            if (0 != cd)
            {
                char *tmp = (char*)szTmp;
            #ifdef WIN32
                iconv(cd, &szData, &inlen, &tmp, &outlen);
            #else
                char *szTempData = (char*)szData;
                iconv(cd, &szTempData, &inlen, &tmp, &outlen);
            #endif                
                iconv_close(cd);
                lua_pushlstring(tolua_S, (char*)szTmp, returnlen);
                free(szTmp);
                return 1;
            }    

  这里需要注意的是,调用 iconv()进行转换的时候输入、输出的长度一定要计算好,否则会导致内存读取异常,导致闪退!处理好了与服务端通信数据格式的问题,之后就是在lua中实现socket与服务端通信。

2、接收超时

  这里提到的接收超时是这样的:socket处于连接状态,但是长时间无法读取到数据。前面提到的SocketTCP封装利用引擎提供的schedule和quick提供的事件框架实现了各种状态的轮询如连接超时的检测、数据接收处理,我主要的调整是根据select函数返回的结果,处理接收超时的状态

 1     local __tick = function()
 2         while true do
 3             local recvt = socket.select({self.tcp}, nil, 0)
 4             -- print("recvt ", #recvt)
 5             if #recvt > 0 then
 6                 -- if use "*l" pattern, some buffer will be discarded, why?
 7                 local __body, __status, __partial = self.tcp:receive("*a")    -- read the package body
 8                 --print("body:", __body, "__status:", __status, "__partial:", __partial)
 9                 if __status == STATUS_CLOSED or __status == STATUS_NOT_CONNECTED then
10                     self:close()
11                     if self.isConnected then
12                         self:_onDisconnect()
13                     else
14                         self:_connectFailure()
15                     end
16                     -- 跳出循环
17                        return
18                 end
19 
20                 -- 数据状态
21                 if (__body and string.len(__body) == 0) 
22                     or (__partial and string.len(__partial) == 0) then 
23                     -- 这里处理接收失败,如服务器踢
24                     -- 跳出循环
25                     return 
26                 end
27                 if __body and __partial then 
28                     __body = __body .. __partial 
29                 end
30                 -- 这里接收到数据包
31             else
32                 -- 这里抛出超时状态
33                 -- 跳出循环
34                 return
35             end
36         end
37     end
38     -- start to read TCP data
39     self.tickScheduler = scheduler.scheduleGlobal(__tick, SOCKET_TICK_TIME)

3、数据粘包

  前面有提到使用ByteArray实现与服务端进行二进制数据通信, 在这里继续使用ByteArray解决半包和粘包的问题。解决数据粘包半包的问题,首先是跟服务端约定好消息协议:数据包包头里面包含当前数据包长度;其次是将每次接收到的数据流填充到一个bytearray对象中,对比接收到的数据长度和数据包实际长度,从填充的bytearray中提取指定长度的数据。

  前面也提到,封装好的SocketTCP利用了schedule和quick事件组件实现了事件轮询。每次接收到数据包状态,将数据包填充到bytearray对象,再判断是否获取到一个完整的数据包:

 1 stream:addData(msg)
 2 while self.status ~= STATUS_SOCKET_CLOSED do
 3     local msgPack, bHeatResponse, bHandleEnd = stream:getMsg()
 4     if bHeatResponse then
 5         -- 记录时间
 6         self.lastTime = os.time()
 7         -- 心跳回复
 8         -- ...
 9         break
10     else
11         if msgPack == nil then
12             break
13         end
14         -- 记录时间
15         self.lastTime = os.time()
17         -- 分发数据
19         -- 是否处理完数据包
20         if bHandleEnd then
21             break
22         end
23     end
24 end

  addData是将数据包填充至ByteArray对象,getOneMsg是获取一个完整的数据包。这里使用了一个while循环,用于提取所有的数据包。

  getMsg方法里面的实现主要是读取ByteArray数据,对比包长度,处理消息协议,解包数据。半包和粘包的问题,重点是要控制好ByteArray对象的数据位,半包的时候要将数据位置为末尾位置,以便下一个数据包填充至正确的问题,粘包的话控制好当前包的读取长度。半包和粘包处理好之后,清空ByteArray对象的缓存,再重置该对象的数据位,等待重新读取数据。

4、心跳机制

  心跳机制结合前面提到的接收超时检测,每一次接收到心跳包、数据包的时候,记录一下接收时间,然后再在SocketTCP抛出的超时状态中进行超时时长检测,根据接收时长的间隔来判断客户端当前是否是接收超时,再做后续的逻辑处理。

总结

  大概花了一周的时间在项目中实现luasocket与服务端的通信,难点在于如何实现二进制流通信、半包粘包的问题、接收状态的超时处理。


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