Day 3 - 粘包、拆包与长度前缀
建议用时：150-210 分钟
你将学会什么
- 理解粘包和半包
- 设计长度前缀协议
- 循环从缓存提取多帧
TCP 可能把两条消息一起给你，也可能把一条消息分几次给你；必须自己定义消息边界。 今天的 3 个例子都要亲手敲，不能只复制，也不能只看运行结果。
标为 Program.cs 的最小例子可以放进控制台练习项目；标为 Service、ViewModel、XAML 或 SQL 文件的例子，要在本周项目中按前一天已经建立的模型继续敲。文件名和上下文不同，不要把所有片段塞进同一个 Program.cs。
学习衔接
这是 Week 14 的第 3 天。先使用前面已经掌握的 C#、异步、异常、接口和 MVVM，只增加今天这一层上位机能力。
今天的最低通过线
| 顺序 | 必须掌握 | 怎么证明 |
|---|---|---|
| 1 | 理解粘包和半包 | 能用自己的话解释并完成对应例子 |
| 2 | 设计长度前缀协议 | 能用自己的话解释并完成对应例子 |
| 3 | 循环从缓存提取多帧 | 能用自己的话解释并完成对应例子 |
先用大白话理解
TCP 可能把两条消息一起给你，也可能把一条消息分几次给你；必须自己定义消息边界。
学习时固定按这个顺序：
先看数据是什么
-> 再看最小代码
-> 对照运行结果
-> 修改一个参数
-> 故意制造错误
-> 最后组合进上位机项目例子 1：创建长度前缀帧
文件：Program.cs
byte[] body = Encoding.UTF8.GetBytes("TEMP=25.3");
byte[] length = BitConverter.GetBytes(IPAddress.HostToNetworkOrder(body.Length));
byte[] frame = [.. length, .. body];
Console.WriteLine(frame.Length);运行结果或界面效果：
正文长度加 4 字节长度头必须改一次： 打印前 4 字节十六进制。
例子 2：读取网络序长度
文件：Program.cs
byte[] header = [0x00, 0x00, 0x00, 0x09];
int networkLength = BitConverter.ToInt32(header);
int bodyLength = IPAddress.NetworkToHostOrder(networkLength);
Console.WriteLine(bodyLength);运行结果或界面效果：
9必须改一次： 拒绝小于 0 或大于 1 MB 的长度。
例子 3：一次缓存提取两帧
文件：Program.cs
var frames = new Queue<string>();
frames.Enqueue("TEMP=25.3");
frames.Enqueue("PRESS=1.2");
while (frames.TryDequeue(out string? message))
{
Console.WriteLine(message);
}运行结果或界面效果：
TEMP=25.3
PRESS=1.2必须改一次： 改成从 List<byte> 按长度提取。
常见错误和修法
- 认为一次 Write 对应一次 Read
- 长度字段没有统一大小端
- 长度异常时仍然分配巨大数组
修错顺序固定为：先看第一条异常和行号，再看输入数据，再看原始字节或状态，最后才怀疑框架。
小白重复敲写训练
- 不看上面的代码，重新敲“创建长度前缀帧”。
- 不看上面的代码，重新敲“读取网络序长度”。
- 不看上面的代码，重新敲“一次缓存提取两帧”。
- 完成改动任务：打印前 4 字节十六进制。
- 完成改动任务：拒绝小于 0 或大于 1 MB 的长度。
- 完成改动任务：改成从
List<byte>按长度提取。
每日小测
- 今天的知识在上位机里解决什么问题？
- 三个例子分别输入了什么，输出了什么？
- 如果运行结果不对，你第一步检查什么？
- 哪一段代码负责停止、超时或错误处理？
小测答案
答案不能只背一句话。回到三个例子，用代码中的变量、方法和输出逐项说明。能脱离页面说清楚，才算真的理解。
今日作业
- 新建空项目，不复制地重做三个例子。
- 每个例子都完成“必须改一次”。
- 故意制造一个错误，记录错误文字和修复办法。
- 把今天代码提交到自己的练习仓库。
作业验收
- 三个例子都能运行或显示预期界面。
- 能解释关键数据从哪里来、经过什么处理、最后去哪里。
- 失败时不会让程序无提示崩溃。
- 能说出今天内容如何进入“Avalonia 网络调试助手”。