去年和今年分別參與了兩個公司的專案，這兩個專案都涉及到了通訊方面的程式設計，或者是以太網路通訊，或者是串列埠通訊。凡是通訊就必須要有通訊協議，個人認為協議的設計是個非常嚴肅的工作，需要理解業務需求和掌握基本的協議設計知識。但是從這兩個專案來看，其協議的設計可以說是 糟糕到了極點。下面就其糟糕的設計之處予以批判。
1 糟糕設計之一：訊息格式「包頭+資料+包尾」
與udp不同，tcp通訊屬於流式通訊，沒有訊息邊界，所以需要應用層自行對報文進行界定分離。實際專案1中，包頭為}兩個位元組，例如}。其格式為：
開始邊界+訊息1+結束邊界+開始邊界+訊息2+結束邊界+開始邊界+訊息3+結束邊界+....由於tcp是安全的傳輸層協議，除非特別需要，應用層無需再做校驗。訊息邊界只需要乙個標識即可，基本格式為：
訊息1+邊界+訊息2+邊界+訊息3+邊界+...無論從節約網路頻寬，還是從簡化報文解析**，第一種設計都是非常的愚蠢!
無獨有偶，專案2中基於串列埠的通訊應用層協議也採用了這種設計格式。
當問其設計人員為何如此設計時，說一直就是這麼設計的，自己也不知道這麼設計的原因，還美滋滋地說一直沒有什麼問題，真想揍他一拳。
2 糟糕設計之二：用結構體**而不是文字描述訊息結構
專案2中，根本無協議的描述文字，只有乙個包含結構體定義的標頭檔案供協議的使用者參考。
通訊就會涉及到多個機器，所以通訊協議必須要能跨平台。而我們知道
struct a在不同編譯器，不同平台，不同編譯選項下會有不同的二進位制布局。況且協議使用者也可能看不懂c系語言**。更搞笑的是，標頭檔案中竟然沒有強制結構體單位元組對齊。;
問到協議的設計者設計思路時，說我們公司一直這樣啊，一直沒問題啊。之所以沒有問題，是因為使用這個協議的所有機器都是同一cpu型號，同一開發環境，同一作業系統。
3 糟糕設計之三：傳送二進位制浮點數
浮點數的二進位制格式並不是只有一種，不同平台採用不同的方式存放。這要比大端小端的整數差別更加嚴重。所以跨平台傳送二進位制浮點數是非常不安全的。而在專案2中，訊息中大量使用了二進位制浮點數。
要傳送浮點數，通常有兩種解決方式：
文字化。也就是傳送描述浮點數的字串，我們知道字串是完全跨平台的，尤其是在utf-8這樣全球統一字元編碼的情況下。
轉換為整數。例如1.2，可以用整數12代替，只是要規定單位為0.1即可。
4 糟糕設計之三：大量備用字段
專案二的訊息結構體類似如下：
struct a大量的備用字段充斥在結構體中。少量的備用字段可以理解，如此大量的後備力量，真是深遠謀慮啊。真不知道協議使用者在看到spare時會不會吐。如果真的需要這麼多備用字段，完全可以重新定義乙個訊息結構了。;
5 糟糕設計之四：照貓畫虎的握手和校驗
握手和校驗是保證安全完整通訊的基本手段，但是其實現卻非常不簡單，看看tcp的實現**就知道了，需要考慮各種異常情況。專案二中串列埠裝置和主機之間照貓畫虎地定義了乙個握手協議。開機後 裝置向主機一直傳送aa，主機收到aa後向裝置傳送aa，裝置收到aa後向主機傳送55，主機收到55後向裝置傳送55。這個簡單的握手存在很多問題，隨便說幾個：
如果主機傳送aa後程式退出，那麼串列埠裝置永遠也等不到來自主機的55。
如果主機中途關掉，在執行時可能收到來自串列埠裝置的aa，而此時的aa其實只是訊息報文的乙個位元組，而不是握手訊號。
只要仔細想想，還有很多類似的情況需要處理。而且實際使用過程中，確實發生了上面的情況，致使必須重啟串列埠裝置或主機。
還是專案2中，基於udp的應用層協議自行設計了校驗。其實這也無可厚非，比如著名的tftp就是這樣的協議。只是設計者考慮不周，各種問題頻出，最終的結果是這些校驗字段根本就沒有實際使用，白白浪費了網路頻寬。需要說明的是，這個協議的設計者還是國內很大的一家公司，當然是國企，***
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