关于设计/实现自己的协议的提示答案

【问题标题】：Tips about design/implementation of own protocol关于设计/实现自己的协议的提示
【发布时间】：2025-12-05 16:40:01
【问题描述】：

在我工作的地方，我们需要一个能够：

用户登录/注销
发送/接收指令
发送/接收文件
发送/接收音频流（可以使用 RTP）
使用发送/接收小型 XML 文件
所有这些的密码学。

它将在java中实现。所以我有一些问题，因为我还没有实现过网络协议。

是否可以使用现有协议来构建此协议？
我可以使用什么工具来帮助我设计协议？对于“建模”
是否有可能独自完成这一切？我有足够的时间来做这件事。

我在 Java 和 C++ 方面有很好的背景，但还没有套接字/网络编程。

谢谢

【问题讨论】：

标签： java sockets networking protocols

【解决方案1】：

我不知道这是否是个坏建议，但我通常为我的网络应用程序做的是创建一个包含 TAG 字符串和 CONTENT 字符串的 Message 对象。 CONTENT 部分通常是 JSON 字符串，消息本身也作为 json 字符串发送到服务器或从服务器发送。

服务器或客户端收到消息时，会将json解析为Message对象。然后，您可以检查消息的 TAG 部分，了解消息的 CONTENT 部分中包含什么类型的内容并决定如何处理。

例如，如果 TAG=="LOGIN" 那么内容可能是登录详细信息或类似信息。当 TAG=="MESSAGE" 时，CONTENT 可能是一个 json 字符串，表示您的参数，例如，谁是收件人，消息的内容是什么等。

然后您可以对字符串进行加密和解密。如果这是一种愚蠢的做法，请在评论中告诉我，以便我学习:)

我通常也在双方都实现状态设计模式，但至少在服务器端。例如，服务器以 WaitingForLogin 状态启动。当客户端登录时，它会切换到一个不同的状态，例如只监听文件和聊天消息。通过这种方式，我发现它更容易管理。

【讨论】：

感谢您分享您的方法！它表明我的方向是正确的。

【解决方案2】：

从头开始编写协议可能需要大量工作。看看 XMPP。

如果您想编写自己的协议，请先学习一种 RPC 形式，例如 JSON 或类似的，这将使您的生活变得更轻松。

【讨论】：

【解决方案3】：

我感觉您正在尝试重新发明 SIP（如果您的数据包处理大部分是无状态的并且 XML 小到足以进入

如果您需要面向连接的登录/注销，以及有状态的命令/指令，那么 XMPP 可能更接近要求。此外，Jingle extension 到 XMPP 已经处理 RTP 设置和拆卸。 XML 消息很容易嵌入到自定义 XMPP 数据包（它们本身就是 XML）中，并且有用于代理文件传输的已知 XMPP 解决方案。

我很确定它很好地满足了您的要求（至少在这里呈现的方式）。如果您不必设计一个全新的协议，那么您可能会更容易。此外，重用现有的 XMPP 服务器将使您能够解决创建自己的消息代理的痛苦。有 OpenFire 服务器，它是用 Java 编写的。

【讨论】：

我读到过，看起来 Smack 可以用来制作我的客户端......而且我应该使用 openfire 作为服务器。但我不知道 Smack 是否支持流媒体，我用谷歌搜索它没有成功。这应该是最好的方法吗？
对不起，我不是说音频流。

【解决方案4】：

看看Google Protocol Buffers，它将生成一个紧凑的有线协议以及自动生成 Java 消息类。我希望我在使用 Java NIO ByteBuffers 推出自己的消息编解码器之前听说过它。

【讨论】：

+1，这是一个我以前从未听说过的非常有趣的项目。几年前，我还推出了一个带有字节缓冲区的完整自己的消息编解码器（有时很烦人），如果我有这样的东西，我可以显着缩短开发时间（但是，嘿，它奏效了！）。当我有空的时候，我一定会看看这个。太糟糕了，在我目前的工作（C# 和 WCF ......）中我不会有太多用处。
请记住，即使名称中有“协议”，它实际上只是将消息（反）序列化为二进制格式的一种方式。这只是设计您自己的消息交换的一小步。您需要考虑状态、错误恢复、处理潜在的冲突/消息竞争等。

【解决方案5】：

您可以使用 http 或 https。 java 媒体框架包含 rtp 的实现。

【讨论】：

http(s) 在发送大文件/音频等方面非常糟糕。它也是无状态的，因此构建登录内容会更加困难。