JAVA服务器与C#客户端的通信技术调研

JAVA服务器与C#客户端的通信技术调研

研究背景及目的：

ARPG项目的需求：需要将现有的服务器从C++的编写平台换为java语言。
在对需求进行分析的过程中，发现几点需要研究实现的问题

1. java与c+语言特性迥异，相比c+ 和c#关系的密切性，java需要对c#风格的一些数据结构和编码格式进行兼容；
2. c#拥有的无符号数据类型如 ushort unint java并不存在，需要对数据类型进行转换；
3. 根据开发需要 客户端现有的通信协议不能更改，所以在java中进行各类型的兼容操作
4. 在项目中底层通信报文的类 是由名叫PROTOGEN的现有工程进行生成，生成方式是以生成字符串文本类的方式，原工程已经可以同时生成c#及c++的类（.cs及.h文件），但并没有生成迁移后的服务器java的相关代码和类的功能。故需要二次开发。

工作任务：

综上所述，工作任务有两点：

1. 重构java的 数据流输入和输出类，使其兼容c#客户端传输过来的 二进制数据结构；（以下简称PJIO）
2. 对PROTOGEN进行二次开发，使其能够生成java的 底层协议类（.java文件），并不破坏其现有生成其他语言的类的功能；（以下简称PGPLUS）
3. 进行测试和验证，确保前两项工作任务的有效和后续开发工作的顺利开展。

 

工作开展中遇到的技术问题和技术细节：

PJIO：

1. 在测试和开发过程中，通过查阅资料，发现c#和C++的数据存储格式为小端类型而java是大端类型(即字节序问题)

在几乎所有的机器上，多字节对象都被存储为连续的字节序列。例如在C语言中，一个类型为int的变量x地址为0x100，那么其对应地址表达式&x的值为0x100。且x的四个字节将被存储在存储器的0x100, 0x101, 0x102, 0x103位置。^[1]
而存储地址内的排列则有两个通用规则。一个多位的整数将按照其存储地址的最低或最高字节排列。如果最低有效位在最高有效位的前面，则称小端序；反之则称大端序。在网络应用中，字节序是一个必须被考虑的因素，因为不同机器类型可能采用不同标准的字节序，所以均按照网络标准转化。
例如假设上述变量x类型为int，位于地址0x100处，它的十六进制为0x01234567，地址范围为0x100~0x103字节，其内部排列顺序依赖于机器的类型。大端法从首位开始将是：0x100: 01, 0x101: 23,..。而小端法将是：0x100: 67, 0x101: 45,..。

大端序

大端序（英：big-endian）或称大尾序。

 

• 数据以8bit为单位:

  地址增长方向  →
  ...	0x0A	0x0B	0x0C	0x0D	...

  示例中，最高位字节是0x0A 存储在最低的内存地址处。下一个字节0x0B存在后面的地址处。正类似于十六进制字节从左到右的阅读顺序。

• 数据以16bit为单位:

  地址增长方向  →
  ...	0x0A0B	0x0C0D	...

  最高的16bit单元0x0A0B存储在低位。

  小端序

  小端序（英：little-endian）或称小尾序。
  

   

• 数据以8bit为单位:

  地址增长方向  →
  ...	0x0D	0x0C	0x0B	0x0A	...

  最低位字节是0x0D 存储在最低的内存地址处。后面字节依次存在后面的地址处。

• 数据以16bit为单位:

  地址增长方向  →
  ...	0x0C0D	0x0A0B	...

  最低的16bit单元0x0D0C存储在低位。

• 更改地址的增长方向:

当更改地址的增长方向，使之由右至左时，表格更具有可阅读性。

←  地址增长方向
...	0x0A	0x0B	0x0C	0x0D	...

最低有效位（LSB）是0x0D 存储在最低的内存地址处。后面字节依次存在后面的地址处。

←  地址增长方向
...	0x0A0B	0x0C0D	...

最低的16bit单元0x0C0D存储在低位。 
本部分具体内容详见https://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%AD%97%E8%8A%82%E5%BA%8F
所以在PJIO中对报文对象进行传输之前和接收报文之后 都会对报文的BYTE数组进行反转，以兼容c#的字节序，这也是对java的输入输出流进行重构的主要目的；

1. java并不包含无字符数 所以全由对应宽度（字节长度）的数进行代替；

例如 ushort>>short;

PGPLUS：

1，这个项目主要是遇到一个问题，java 不能在同一个文件里 生成多个公共类
还有关于驼峰式命名法的 语言规范与C#不同。C#函数首字母大写，比如a.ReadInt16();
Java中的方法（函数）首字母要小写即 a.readInt16();

1. 关于枚举，c#中枚举可以赋予初始值例如： 

    

而java 则不允许，如果非要实现:结果很不令人满意
所以枚举统一转换成仅含有常量的公共类

 

如上图

暂时未解决的问题：

java在读取c#传输过来的报文的时候 后面会有两个字节的0；