Socket 编程中,如何实现数据的分片和重组?

在Socket编程中,对大数据进行分片传输可以解决以下问题:

  1. 网络传输的数据大小限制:某些网络环境下,数据包大小有限制,大数据无法直接发送。
  2. 连接中断重传:如果大数据传输中connection interrupted,需要重传全部数据,效率低下。分片传输只需要重传丢失的数据片段。
  3. 接收端数据处理:接收端可以在接收到数据片段后就开始处理,无需等待全部数据接收完毕。

实现数据分片和重组的主要步骤:

  1. 确定数据片段大小,如1MB。
  2. 将大数据分割成多个片段,最后一个片段的大小可能小于片段大小。
  3. 每发送一个数据片段,在片段中添加序号等重组信息,如当前片段在整体数据中的位置。
  4. 接收端接收到数据片段,根据片段中的重组信息将其放入正确的位置。
  5. 接收端接收到的最后一个片段,表示数据传输完成,可以进行重组。

代码示例:

// 发送数据分片
byte[] data = new byte[1024 * 1024 * 10];  // 10MB数据
int size = 1024 * 1024;  // 片段大小1MB
for (int i = 0; i < data.length; i += size) {
    int end = i + size;  
    end = end > data.length ? data.length : end;
    byte[] fragment = Arrays.copyOfRange(data, i, end);
    int seq = i / size + 1;  // 片段序号
    socket.send(fragment, seq);  // 发送片段并携带序号
}

// 接收并重组数据  
Map<Integer, byte[]> map = new HashMap<>(); 
while (true) {
    byte[] fragment = socket.receive();
    int seq = socket.receiveSeq(); // 接收片段序号
    map.put(seq, fragment);   // 将片段加入map
    if (seq == map.size()) {  // 接收到最后一片段
        break;
    }
}
// 将map中的片段重组得到完整数据
byte[] data = new byte[0];
for (int i = 1; i <= map.size(); i++) {
    data = concat(data, map.get(i));
}