Socket 網路程式設計學習筆記 (4)：TCP 訊息邊界處理三大策略

問題背景

TCP 是位元組串流協定，無訊息邊界。連續發送 "msg1"、"msg2"，接收端可能收到 "msg1msg2" 或 "msg1ms" + "g2"。同機測試常正常，跨機器必現問題。

三大解決策略

策略 1：固定長度訊息

• 協定規定所有訊息固定長度 (如 1024 bytes)
• 發送端不足補位，接收端定長讀取
• 缺點：短訊息浪費頻寬，長訊息需分片

策略 2：長度前綴 (推薦)

• 發送前先傳 4 位元組整數表示訊息長度
• 接收端先讀 4 bytes 取得長度，再循環讀取完整資料
• 優點：可變長度、無浪費、解析簡單
• 下一篇結合實體物件傳輸詳細實作

策略 3：分隔符 (適用文字協定)

• 用特定字元 (如換行符 \n) 標記訊息結束
• 接收端逐字元檢查分隔符
• 缺點：大訊息效能差、訊息內容不可含分隔符
• .NET 提供 StreamReader.ReadLine() / StreamWriter.WriteLine() 簡化實作

StreamReader/Writer 實作範例

NetworkStream ns = tcpClient.GetStream();
StreamReader reader = new StreamReader(ns);
StreamWriter writer = new StreamWriter(ns) { AutoFlush = true };

// 發送
writer.WriteLine("Welcome to server");  // 自動加 \n

// 接收
string msg = reader.ReadLine();         // 讀到 \n 為止

兩大陷阱

NetworkStream 直接讀寫

// 發送
byte[] data = Encoding.ASCII.GetBytes("message");
ns.Write(data, 0, data.Length);

// 接收 (需自行處理邊界)
byte[] buffer = new byte[1024];
int read = ns.Read(buffer, 0, buffer.Length);
string msg = Encoding.ASCII.GetString(buffer, 0, read);

策略選擇建議

下一篇預告

結合「長度前綴」策略，實作實體物件序列化傳輸 (SOAP/Binary/Xml)。

1. 上一篇文章： Socket 網路程式設計學習筆記 (5)：實體物件序列化傳輸 (SOAP/Binary/Xml)
2. 下一篇文章： Socket 網路程式設計學習筆記 (3)：TcpListener/TcpClient 助手類別簡化開發

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