netpack 提供的是网络基础数据包的打包和解包功能，是网络输出传输绕不开的一个点。本篇会尝试分析一下 netpack 的实现。

概述

　　netpack 中一共提供了 5 个 Lua 接口。pack 用来打包数据，tostring 用来将一个二进制数据转化为字符串，filter 用来将数据按照类型整理，clear 用来清空待处理数据的队列，pop 用来从待处理队列中弹出一个网络包。

pack

　　pack 可以把一个二进制数据或者是一个字符串打包成一个二进制数据包。
　　包头占两个字节，是数据的长度，因为只有两个字节，所以单个数据包的长度需要小于 65536 个字节。值得注意的是，数据的字节序固定采用了大端方式，第一个字节是长度的高 8 位，第二个字节是长度的低 8 位。之所以这样写而不是直接保存长度，主要是担心夸字节序主机之间的交流。包头后面紧跟了数据内容。

tostring

　　tostring 负责将一个二进制数据转化为字符串格式。接受一个 userdata 和一个长度参数，返回转化后的字符串。实现上全都是通过 Lua 的 api 实现的，比较简单。
　　有一点需要注意的是，netpack.tostring 会释放掉本来的 userdata 的内存。

filter

　　lfilter 在处理大部分类型的命令时都只是简单的传递了一下参数而已，此处不再赘述。需要重点关注的点是，当处理 SKYNET_SOCKET_TYPE_DATA 类型的网络数据的时候，会执行的对数据进行分包的操作。

结构

　　每个服务有一个网络数据队列，它包含了两部分，一部分是每个套接字的未完成部分 hash，它是一个 uncomplete 结构体的哈希桶，存放着每一个连接的一份未完成数据。另一个部分是已经完成分包的数据包队列，它是一个动态长度的环形数组，可以动态扩容，每次扩容 QUEUESIZE 个数据长度，存放着每一个连接的全部待处理网络包，等待消息分发函数调用 pop 来拿取网络包。

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#define QUEUESIZE 1024
#define HASHSIZE 4096

struct netpack {
    int id; // 套接字 id
    int size; // 长度
    void *buffer; // 数据
};

struct uncomplete {
    struct netpack pack; // 未完成数据对应的网络包结构
    struct uncomplete *next; // 哈希桶的下一个
    int read; // 已读取的长度
    int header; // 当只有 1 字节的数据读取到时，用这个记录一下
};

struct queue {
    int cap; // queue 的长度
    int head; // queue 的头节点索引
    int tail; // queue 的尾节点索引
    struct uncomplete *hash[HASHSIZE]; // 未完成分包的数据
    struct netpack queue[QUEUESIZE]; // 已经完成分包的网络包队列
};

分包

　　分包的最终处理函数是 filter_data_，这里就会用上上面提到的结构体，根据不同的情况，分别填充不同的数据，最后返回给 Lua 层的调用。
　　函数会首先尝试通过 find_uncomplete 拿到 socket id 对应的 uncomplate 结构体。这里因为保存的数据结构是个哈希桶，所以找到对应哈希节点以后要遍历链表进行查找。
　　如果存在对应的 uncomplate 结构体，则说明上次还有未完全读取的数据包。首先判断已读取长度 read 的大小，如果 read 小于 0，说明上次只读取到了本数据包的一个字节数据，这时候会读第二个字节的数据来得到完成的数据包长度。通过 uncompalte 结构体中的数据包总长度 pack.size 和已读取长度 read 可以计算出还需要的数据长度 need 来。
　　通过比较还需要的长度和本次处理的数据长度，可以知道本次处理的情况。如果本次的长度还是不够拼出全部的数据，则把本次的数据加到 uncomplate 中即可。如果本次的数据正好可以完成当前的数据包，则直接把数据加到 uncomplate 中并且返回它即可。如果本次的数据会超出当前需要的数据，则首先把本数据包的内容加入到 queue.queue 中去，然后递归调用 push_more 处理剩下的内容，直到数据长度不再够组成一个完整数据包。
　　一开始不存在 uncomplate 结构体的处理方法基本一样，只是要额外处理一下本次读取的数据长度为 1 的情况，这种情况不仅要保存 uncompalte 结构体，还要把 read 置为 -1 来作为这种特殊情况的标识。

pop

　　用来从已完成组装的队列中拿取最早的那一个数据包。上面说了分包的时候如果数据一次读取的比较多，超出了一条消息的范围，则会依次处理并且把每条消息都 push 到 queue 的 queue 数组中去。要处理消息的时候，就调用 netpack.pop 从队列中拿取一条消息出来。

clear

　　用来清空整个队列的方法，在 gateserver 中被放在了 CMD 的 __gc 元方法中。会遍历清空 queue 中的 hash 和 queue 这两个结构，释放每一个数据的内存。